دریا اوزدمیر -28 ژوئن 2022
هدف از MIT spinout استفاده از اشعه ایکس برای ذوب سنگ و تبدیل مجدد نیروگاه های زغال سنگی و گاز به چاه های زمین گرمایی عمیق – تبدیل موثر نیروگاه سوخت فسیلی کثیف به نیروگاه تمیز است.
مغز پشت این مفهوم یک مهندس محقق در مرکز علوم پلاسما و فیوژن MIT، پل ووسکوف است. این مهندس 14 سال گذشته را صرف توسعه روشی کرده است که ممکن است یک نیروگاه زغال سنگ متروکه را ظرف یک دهه به طور کامل بدون کربن آنلاین کند. روش او که توسط شرکتی به نام Quaise Energy تجاری سازی می شود، می تواند تقریباً در تمام نیروگاه های زغال سنگی و گاز در سیاره ما کار کند.
در نهایت، این شرکت قصد دارد با تبخیر سنگ کافی برای ایجاد عمیق‌ترین چاههای جهان و جذب انرژی زمین گرمایی در مقیاسی که به اندازه کافی بزرگ باشد تا نیازهای انرژی انسان را برای میلیون‌ها سال برآورده کند،
این آرزوهای بلند به طور جدایی ناپذیری با انرژی نهفته در زیر پای ما مرتبط است. انرژی زمین گرمایی اساساً گرمای درون زمین است: گرمای تولید شده در طول شکل‌گیری سیاره ما و تجزیه رادیواکتیو مواد معدنی، گرما تولید می‌کند که در سنگ‌ها و سیالات در هسته زمین ذخیره می‌شود.
از آنجایی که به طور مداوم در پوسته سیاره ما ایجاد می شود، یک منبع انرژی تجدید پذیر است. با این حال، حتی با وجود اینکه سایر منابع انرژی تجدیدپذیر در دهه های اخیر افزایش یافته اند، انرژی زمین گرمایی به دلیل این واقعیت که برداشت کار ساده ای نیست، افزایش یافته است. در واقع، تاسیسات زمین گرمایی تنها در مناطقی وجود دارند که شرایط امکان استخراج انرژی را در اعماق نسبتا کم عمق تا 400 فوت (121.92 متر) زیر سطح زمین فراهم می‌کند.
بیانیه مطبوعاتی MIT بیان می کند که حفاری معمولی فراتر از یک عمق مشخص غیرممکن می شود زیرا پوسته عمیق تر هم داغ تر و هم سخت تر است. این مته های مکانیکی را از بین می برد، به همین دلیل است که به یک راه حل جدید بسیار نیاز است.
این راه حل جدید ممکن است یک دستگاه ساطع کننده امواج مایکروویو به نام ژیروترون باشد. سیستم‌های حفاری Quaise حول این دستگاه متمرکز شده‌اند که برای دهه‌ها در تحقیق و ساخت برای اهدافی مانند گرم کردن مواد در آزمایش‌های همجوشی هسته‌ای مورد استفاده قرار گرفته است. در حالی که این شرکت هنوز همه موانع مهندسی مرتبط را برطرف نکرده است، هدف بلندپروازانه ای را برای مهار انرژی از یک چاه آزمایشی تا سال 2026 تعیین کرده است.
استفاده از پرتوهای ژیروترون برای تبخیر سنگ
ووسکوف پس از استفاده از پرتوهای ژیروترون برای تبخیر سنگ پس از استفاده از آنها در آزمایش‌های همجوشی هسته‌ای برای سال‌ها، ایده استفاده از آنها را پیدا کرد و آزمایش‌هایی را انجام داد که در آن سازنده‌های سنگی کوچک را با امواج یک ژیروترون کوچک در مرکز علوم پلاسما و همجوشی MIT منفجر کرد.
اینجاست که Quaise وارد کار شد. کوییز که توسط کارلوس آراک و مت هاد تأسیس شد، بودجه ای از وزارت انرژی دریافت کرد تا آزمایشات ووسکوف را با استفاده از یک ژیروترون بزرگتر افزایش دهد.
سکوی حفاری با نیروی ژیروترون Quaise گمانه ها را از طریق سنگ تبخیر می کند و امکان دسترسی به گرمای عمیق زمین گرمایی را بدون نیاز به تجهیزات پیچیده چاله ای فراهم می کند.
تیم Quaise که قرار است قبل از پایان سال تکمیل شود، می‌خواهد سوراخی را ده برابر عمق آزمایش‌های آزمایشگاهی Woskov با دستگاه بزرگتر تبخیر کند. سپس سوراخی را ده برابر عمق قبلی ایجاد می کنند که به آن سوراخ 100 به 1 می گویند. در نهایت، این شرکت امیدوار است تا اواخر سال آینده تبخیر سنگ را در آزمایش‌های میدانی آغاز کند و انرژی را از چاههای زمین گرمایی آزمایشی با دمای سنگ تا 932 درجه فارنهایت (500 درجه سانتی‌گراد) تا سال 2026 استخراج کند. سپس این شرکت قصد دارد استفاده مجدد از زغال‌سنگ و گاز طبیعی را آغاز کند.
ووسکوف که به عنوان مشاور در Quaise خدمت می‌کند، در بیانیه‌ای مطبوعاتی می‌گوید: «این زمانی اتفاق می‌افتد که ما مشکلات مهندسی فوری انتقال یک پرتو تمیز و کارکرد آن با چگالی انرژی بالا بدون شکست را حل کنیم». “به سرعت پیش می رود زیرا فناوری اساسی، ژیروترون ها، به صورت تجاری در دسترس هستند. می توانید به یک شرکت سفارش دهید و یک سیستم را همین الان تحویل بگیرید – البته، این منابع پرتو هرگز به صورت 24/7 استفاده نشده اند، اما آنها مهندسی شده اند. تا برای مدت طولانی به بهره برداری برسد. در پنج یا شش سال، فکر می کنم اگر این مشکلات مهندسی را حل کنیم، کارخانه ای راه اندازی خواهیم کرد. من بسیار خوشبین هستم.”
وقتی Quaise تجهیزات حفاری موج میلی متری خود را با ناوگان دکل های حفاری موجود در سراسر جهان سازگار کند، می تواند از نیروی کار جهانی صنعت نفت و گاز بهره ببرد.
در دهه گذشته دستاوردهای چشمگیری در زمینه انرژی های تجدیدپذیر حاصل شده است، اما تصویر بزرگ امروز این است که ما به اندازه کافی سریع پیش نمی رویم تا به نقاط عطف مورد نیاز خود برسیم.
