با حفر چاه زمین گرمایی می‌توان به انرژی تجدیدپذیر دائمی دست یافت؟ اخبار

با حفر چاه زمین گرمایی می‌توان به انرژی تجدیدپذیر دائمی دست یافت؟

نویسنده : امیر دهقان
تاریخ :
1399-01-29

گروهی از مهندسان با حفاری موفقیت‌‌آمیز یک چاه ۳ کیلومتری در دل زمین نشان داده‌اند که دسترسی به یک منبع انرژی رایگان و دائمی تقریبا در هر نقطه از زمین امکان‌‌پذیر است. در نقطه‌ای دورافتاده از کوهپایه‌های سبزفام منطقه‌ی توسکانی از شبه‌جزیره‌ی ایتالیا یک دکل حفاری با نام ونل ۲ (Venelle-2) مشغول حفاری در اعماق ژرف زمین است؛ اما آنچه پژوهشگران در پی استخراج آن هستند، نه نفت و گاز بلکه منبعی دائمی از انرژی تجدیدپذیر و پاک است که بانام انرژی زمین‌گرمایی (ژئوترمال) شناخته می‌شود.

برای دستیابی به این منبع انرژی، پژوهشگران اقدام به حفر یک رشته چاه زمین‌گرمایی با عمق سه کیلومتر کرده‌اند. در چنین عمقی از زمین، فشار و دما آن‌چنان بالا است که حتی سنگ‌ها نیزبه‌شکل خمیری درمی‌آیند. این شرایط محیطی برای شکل‌گیری سیال‌های زمین‌گرمایی فوق بحرانی ایده‌آل است (سیال‌های فوق‌بحرانی به انواعی از آب‌های معدنی تحت فشار و دمای بالا گفته می‌شود که هم‌زمان خاصیت مایع و گاز را دارا هستند). اگر دکل حفاری ونل ۲ بتواند به مخازن زیرزمینی سیال‌های فوق‌بحرانی دسترسی پیدا کند و از انرژی حرارتی این منابع برای به‌کار انداختن توربین‌های بخار بهره ببرد، می‌توان گفت متخصصان برای اولین‌بار توانسته‌اند یکی از متمرکزترین منابع انرژی تجدیدپذیر حال حاضر جهان را به‌بهره‌برداری برسانند.

اما رسیدن به چنین هدفی چندان هم ساده نخواهد بود. حفاری بسیار عمیق در دل زمین همواره با ریسک بروز زمین‌لرزه همراه است. کافی است یک قطعه‌ی بزرگ سنگ از محل خود در صفحات زیرین زمین بلغزد تا شاهد یکی از بزرگ‌ترین فجایع طبیعی روی زمین باشیم. خطر بروز چنین رخدادی در پروژه‌‌هایی نظیر ونل ۲ به‌‌مراتب بیش‌‌تر است؛ چراکه دکل حفاری یادشده قرار است با عبور از مرز میان سنگ‌‌های سخت سطحی و سنگ‌‌های نرم‌‌تر ناحیه‌ی عمیق به ناحیه‌‌ی موسوم به افق K نفوذ کند. متاسفانه هنوز کسی به‌‌درستی نمی‌‌داند که با نفوذ دریل دستگاه حفاری به این لایه‌‌ی کمتر شناخته‌‌شده از زمین و برخورد با سیال‌های فوق‌‌بحرانی دقیقا چه اتفاقی رخ خواهد داد.

تا به اینجای کار، هنوز چیزی مشخص نیست. به‌‌دلیل دمای بسیار بالای عمق چاه، روند حفاری ونل ۲ درست در آستانه‌‌ی ورود به افق K متوقف شده است. داده‌‌های دریافتی از حسگرهای نصب‌‌شده بر سر مته حاکی از آن است که دمای عمق چاه از آستانه‌‌ی ۱۰۰۰ درجه‌‌ی فارنهایت (معادل ۵۳۷ درجه‌‌ی سانتی‌‌گراد) تجاوز کرده و فشار نیز تا ۳۰۰ برابر بالاتر از فشار سطح زمین است. چاه زمین‌‌گرمایی ونل ۲ بالاترین دمای ثبت‌‌شده در میان تمامی چاه‌‌های حفرشده تاکنون را به خود اختصاص داده است. این پروژه توانسته اثبات کند که حفاری در شرایط فوق‌‌بحرانی عمق زمین غیرممکن نیست. بنابر مقاله‌‌ای که به‌تازگی در ژورنال علمی Geophysical Research به‌‌چاپ رسیده، پژوهشگران ادعا کرده‌‌اند که می‌‌توان به حفاری در چنین عمقی، بدون ریسک ایجاد زمین‌‌لرزه‌‌های شدید ادامه داد.

نویسندگان مقاله ابراز امیدواری کرده‌‌اند که پژوهش یادشده بتواند خط بطلانی برای تصورات رایج پیشین درمورد حتمی‌‌بودن شانس بروز زلزله در عملیات حفاری چاه‌‌های زمین‌‌گرمایی باشد. با این حال، واقعیت این است که جز به‌‌هنگام بروز حادثه، کسی کوچک‌ترین توجهی نسبت‌‌به عملیات حفاری چاه‌‌های زمین‌‌گرمایی نشان نمی‌‌دهد. ریکاردو مینتو، پژوهشگر دانشگاه ژنو سوئیس و از نویسندگان مقاله چنین می‌‌گوید که پروژه‌‌ی ونل ۲ نشان می‌‌دهد که موارد موفق بی‌‌شماری از حفر چاه‌‌هایی با اهداف زمین‌‌گرمایی وجود دارند. چاه ونل ۲ تنها یکی از چندین رشته چاه‌هایی است که در میدان زمین‌‌گرمایی لاردریلو - تراواله ایتالیا حفر می‌‌شود. منطقه‌‌ی یادشده پیش‌ازاین نیز سابقه‌‌ی اولین کاربرد انرژی زمین‌‌گرمایی جهان باهدف تولید برق را در کارنامه‌‌ی خود دارد. پیشینه‌‌ی این نوع آزمایش‌ها به سال ۱۹۰۴ بازمی‌‌گردد؛ یعنی زمانی‌که اولین توربین به‌‌کاررفته در یک سایت زمین‌‌گرمایی توانست انرژی موردنیاز برای روشن‌‌‌‌کردن ۵ لامپ را فراهم کند.

اما اکنون اوضاع تغییر کرده است؛ امروزه خروجی برق سایت‌‌های زمین‌‌گرمایی احداث‌‌شده در این منطقه به‌‌تنهایی حدود ۱۰ درصد از کل انرژی زمین‌‌گرمایی تولیدی جهان را پوشش می‌‌دهد. در سال ۲۰۱۵، کنسرسیومی متشکل از چندین مؤسسه و شرکت اروپایی فعال در حوزه‌‌ی انرژی، پروژه‌‌ی دیسکرمبل (Descramble) را راه‌اندازی کرد. هدف پژوهشگران از انجام این پروژه آن است که ببینند آیا می‌‌توان انرژی بیش‌‌تری را از میدان انرژی زمین‌‌گرمایی لاردریلو - تراواله استحصال کرد یا خیر. طی این برنامه قرار است امکان دسترسی به سیال‌‌های فوق‌‌بحرانی در سطوح زیرین زمین فراهم شود. اگر بتوان این سیال‌‌های چگال از انرژی را به‌‌گونه‌‌ای از چاه استخراج کرد؛ یکی دیگر از افتخارات تاریخی مجموعه‌‌ی زمین‌گرمایی مستقر در این منطقه رقم خواهد خورد.

با حفر چاه زمین گرمایی می‌توان به انرژی تجدیدپذیر دائمی دست یافت؟ شرکت آراپل

بلاگ اخبار

دسته بندی بلاگ

جدیدترین مقالات آموزشی

طراحی سایت شرکت آراپل

طراحی سایت آراپل

با حفر چاه زمین گرمایی می‌توان به انرژی تجدیدپذیر دائمی دست یافت؟