يهدف العلماء إلى حفر غرفة الصهارة في بركان لإطلاق طاقة قوية

(SeaPRwire) –   يسعى علماء في آيسلندا إلى حفر بركان للوصول إلى غرفة الصهارة للحصول على كمية وفيرة من الطاقة الحرارية الأرضية النظيفة والساخنة جدا.

سيشهد المشروع، إذا نجح، حفر آبار عمقها حوالي 2 كيلومتر تقريبا عبر قشرة الأرض في بركان يدعى كرافلا يقع في شمال شرق آيسلندا.

مع وجود أكثر من 200 بركان، تعتبر آيسلندا بالفعل رائدة في الطاقة الحرارية الأرضية حيث يتم استخراج الحرارة أو بخار المياه الساخن وفصله إلى ماء سائل وبخار. ثم يتم تشغيل البخار من خلال توربينات لتوليد الكهرباء وتدفئة مختلف المنشآت.

ومع ذلك، فإن الطاقة الحرارية الأرضية أبرد من بخار محطات الطاقة الحرارية التقليدية التي تعتمد على الوقود الأحفوري، حيث تبلغ درجة حرارتها حوالي 248 درجة مئوية و 448 درجة مئوية على التوالي، وبالتالي فإن الوصول إلى غرفة الصهارة قد يطلق قدرة أكبر بكثير ويعزز احتياطيات الطاقة الوطنية.

“إنها غير كفوءة للغاية عند هذه الدرجات المنخفضة من الحرارة، لذلك هناك اهتمام بمحاولة تطوير الطاقة الحرارية الأرضية فائقة الحرارة”، وفقا لما قاله جون إيتشلبرغر، عالم براكين في جامعة ألاسكا فيربانكس لمجلة نيو ساينتست.

“الغرض من إنتاج الطاقة من الطاقة الحرارية الأرضية فائقة الحرارة القريبة من غرفة الصهارة هو أن هذه الآبار تكون أكثر قوة بمقدار عشرة أضعاف في إنتاج الطاقة مقارنة بالآبار التقليدية”، وفقا لما قاله مدير المشروع بيورن ثور غودموندسون لصحيفة ديلي ميل البريطانية.

“يمكننا حفر بئر واحد بدلا من 10 آبار للحصول على نفس قدرة الإنتاج”، أضاف.

سيعتمد المشروع، الذي تقوم به منظمة البحوث عن الصهارة الآيسلندية “Krafla Magma Testbed” (KMT)، على جهود سابقة في عام 2009 هدفت إلى حفر بئر بالقرب من إحدى غرف صهارة كرافلا من قبل فريق من محطة طاقة حرارية أرضية قريبة تنتج الطاقة من البركان منذ السبعينيات.

كان الغرض من ذلك المشروع فقط الوصول إلى الغرفة لاستكشاف خيارات الطاقة الحرارية الأرضية، لكن الغرفة لم تكن عميقة كما كان متوقعا، وقد أدى المشروع بالخطأ إلى اختراق غرفة الصهارة.

اصطدم الحفر بالصهارة مما تسبب في تآكل الحديد المسلح للبئر نتيجة للحرارة المرتفعة التي بلغت 448 درجة مئوية والتي دمرت البئر. ويعمل علماء KMT حاليا على مواد قادرة على تحمل حرارة الصهارة المتوقعة في المشروع المقبل.

أكد المشروع بشكل حاسم أن حفر آبار في غرفة الصهارة ممكن، وفقا لما ذكرته مجلة نيو ساينتست.

“أحد الأهداف الرئيسية لـ KMT هو تطوير آبار مع المواد المناسبة القادرة على تحمل هذه الظروف”، أوضح غودموندسون لصحيفة ديلي ميل.

إن بركان كرافلا واحد من أكثر براكين آيسلندا انفجارا، حيث انفجر تقريبا 29 مرة منذ استيطان البلاد، على الرغم من أن آخر انفجار له كان في عام 1984. أما البركان الذي انفجر في ديسمبر الماضي فكان بالقرب من مدينة غريندافيك الساحلية لصيد الأسماك.

“يمكن أن تزيد نقل الطاقة الحرارية إلى السطح بمقدار عشرة أضعاف وكفاءة تحويلها إلى كهرباء بنسبة 3.5 مرات من خلال استخلاص بخار فائق الحرارة أو فوق الحرج من بالقرب من مصدر الحرارة”، وفقا لما كتبه علماء KMT في ورقة بحثية عام 2018.

“عندما يجتمع ذلك مع مزايا التشغيل المستمر (حمولة القاع)، وعدم الحاجة إلى نقل الوقود أو النفايات، وانبعاثات الكربون المحدودة، والتقدم في نقل الطاقة عالية الجهد مستمر التيار (HVDC) عبر مسافات طويلة، فإن الطاقة الحرارية الأرضية قادرة على تغيير لعبة الطاقة الكهربائية تماما.”

سيساعد المشروع أيضا علماء KMT في رصد غرفة الصهارة من خلال تطبيق الأجهزة الاستشعارية التي ستقيس الضغط، مما قد يحسن التنبؤ بالبراكين.

قد تشمل التجارب اللاحقة في العقد المقبل حقن سوائل في الغرفة لتغيير الضغط ودرجة الحرارة وقياس النتائج، وفقا لصحيفة ديلي ميل.

“يدفع المشروع الحاجة إلى فهم أنظمة الصهارة، وتحسين استراتيجيات رصد البراكين، وتطوير الطاقة الحرارية الأرضية عالية الإنثالبي للجيل القادم”، كتب علماء KMT في ورقة بحثية عام 2018.

“ستكشف مراقبة ملف درجة الحرارة في سقف غرفة الصهارة عن تدفق الحرارة الفعلي من الصهارة إلى النظام الحراري الأرضي، وملاحظة لم يسبق لها مثيل ستختبر وعد واستدامة أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية فائقة الحرارة (SHGS). تلك الأنظمة التي تتجاوز درجة حرارتها الـ 392 درجة مئوية،” أضاف العلماء.