Испытательный стенд магмы Крафла (KMT) «имеет потенциал стать для геологов тем же, чем Большой адронный коллайдер стал для физиков элементарных частиц». Так говорят исследователи, работающие над проектом по бурению прямо в магматическом очаге, чтобы исследовать огромную геотермальную энергию.
В 2009 году исследователи в Исландии пробурили землю на вершине известного вулкана. Первоначальный план состоял в том, чтобы пробурить скважину на глубину 4,5 км (около 2,8 миль) чуть выше известного магматического очага. Однако, как вы можете себе представить, когда дело доходит до возни с магмой, все пошло не совсем по плану. На глубине всего 2 км (около 1,2 мили) оборудование проникло в неизвестную верхнюю часть камеры, где обжигающе горячая магма закупорила отверстие, повредила бур и выпустила в воздух струю ядовитого газа.
Похожий проект был реализован в 2014 году с теми же результатами. Бур попал в неожиданный магматический очаг, и оборудование было разрушено кислотными газами.
Исландцы, которых не так-то легко запугать, восприняли эти два проекта как хороший знак. Это потому, что они обнаружили магму гораздо ближе к поверхности, чем ожидалось, а это означает, что ее легче изучать и, возможно, использовать ее тепло для гораздо более эффективных геотермальных электростанций.
Испытательный стенд Krafla Magma будет соединен с существующей электростанцией Krafla Landsvirkjun
Поэтому они решили продолжить бурение новых магматических камер в рамках Гоминьдана, который должен стать первой в мире магматической обсерваторией. Проект, поддерживаемый более чем 40 исследовательскими институтами и компаниями из 11 разных стран, имеет тройную цель. Сначала он изучит саму магму и то, как она взаимодействует с окружающей породой и передает свое тепло из земной коры. Во-вторых, это позволит осуществлять прямое наблюдение за вулканической системой, что, как надеется команда, приведет к созданию более эффективных способов мониторинга, прогнозирования и оповещения людей о новых извержениях.
Наконец, и, возможно, наиболее драматично, Гоминьдан будет исследовать возможность использования огромной тепловой энергии, содержащейся в магме, для значительного улучшения производства геотермальной энергии. Поскольку проект будет реализован рядом с существующей геотермальной электростанцией Крафла, появится множество возможностей поэкспериментировать с реальным производством электроэнергии.
«Гоминьдан станет первой международной инфраструктурой, полевой обсерваторией, построенной для непосредственного изучения магмы и ее связи с гидротермальной системой над ней», — заявила команда проекта в комментариях к исходному видеоролику проекта ниже. «Это аналог ускорителя частиц в физике или массива телескопов в астрономии, но он ориентирован на понимание процессов, происходящих в самых экстремальных условиях в земной коре».
Испытательный стенд магмы Крафла
Причина, по которой магма является таким привлекательным дополнением к производству геотермальной энергии, заключается в том, что она обладает тепловой энергией для нагрева воды, которая переводит турбины в сверхкритическое состояние. Этот тип воды образуется при нагревании выше 373 °C (около 703 °F) под давлением 220 бар и переходит в состояние вещества, которое не является ни газом, ни жидкостью. В этом состоянии вода может удерживать в 10 раз больше энергии, чем обычная вода или пар. По этой причине сверхкритическая вода является своего рода Святым Граалем для развития геотермальной энергетики. Его использование может значительно повысить эффективность процесса производства энергии, сделав его еще более жизнеспособной формой чистой и доступной энергии, особенно в сочетании с другими достижениями в области геотермальной энергии.
Двухэтапное развертывание
Двухэтапное внедрение
Первоначально запуск проекта планировался в этом году, но в недавнем интервью Think Geoenergy Бьёрн Тор Гудмундссон из KMT заявил, что запуск проекта будет проходить в два этапа: один в 2026 году, а другой в 2028 году.
Первая скважина, которая будет пробурена, будет скважиной для исследования вулканов, а вторая будет использоваться для энергетических исследований.
«Что отличается от KMT, так это то, что мы стремимся извлечь ядро из основания гидротермальной системы в магму и параллельно контролировать температуру в этом интервале», — сказал Гудмундссон Think Geoenergy. «Это будет первый раз, когда ученые действительно получат образцы этого материала. Наша цель — поместить датчики температуры и давления в магму для прямых измерений поведения магмы. Мы сотрудничаем с сообществом датчиков для разработки новых датчиков температуры и термоустойчивых технологии для контроля давления непосредственно в магме.»
У Гоминьдана есть потенциал увеличить выработку энергии геотермальной станции Крафла, которая в настоящее время производит 500 ГВтч электроэнергии в год
Ландсвиркюн
КМТ также заявляет, что все оборудование, использованное на этот раз, сможет справиться с суровыми условиями, которые возникли во время предыдущих проектов бурения. И, конечно же, тот факт, что предыдущие две попытки не вызвали случайное извержение вулкана, дает команде уверенность в том, что будущие проекты будут относительно безопасными.
Для еще большего понимания проекта мы позволю Сабине Хоссенфельдер взять это отсюда, так, как это может только она.
Бесстрашные исландцы пробуют магматический очаг | Новости науки
