Когда мы говорим "океан", обычно представляем синюю гладь, чаек, и солнце в зените. Но представьте себе океан, который нельзя увидеть, не то что искупаться. Он спрятан глубоко, под вечной мерзлотой Сибири, в районе, где даже летом не жарко.
Добро пожаловать на территорию, где залегает Западно-Сибирский подземный океан — самая горячая тайна русской мерзлоты.
И да, это не поэтическое преувеличение. Под нашей Западной Сибирью плещется водоём, который по размерам больше Средиземного моря. Почти 3 миллиона квадратных километров! (у Средиземного - "всего" 2,5 млн).
Океан по площади - как семь Черных морей! Правда менее глубок - вода размазана более тонким слоем, поэтому в объеме нашему южному морю проигрывает.
Западно-Сибирский подземный океан охватывает такие регионы, как Тюменская, Омская, Новосибирская, Томская, Кемеровская области, а также частично Свердловскую и Челябинскую, продолжаясь на юг до северного Казахстана.
Вода залегает на глубине от нескольких десятков метров до трех километров. И здесь в толще пород хранится около 65 тысяч кубокилометров воды. Это в три раза больше объёма Байкала. И вода эта не просто тёплая — местами она кипит.
Глубина самого океана достигает нескольких километров.
Глубже копаешь — горячее становится
Температура воды колеблется от скромных +5–10 °C на юге до +150 °C в северных районах. Причём она там не кипит как в чайнике — давление великовато. Происхождение тоже достойно приключенческого романа: древние моря, тектонические толчки, осадочные породы и магматическая печка снизу.
Получается, под вечной мерзлотой Сибири — настоящий котёл. Такая температура достигается благодаря геотермальным источникам и вулканической активности.
Слои породы устроены как слоёный пирог. Где-то вода ближе к поверхности, где-то глубже, но в целом вся эта геологическая начинка напоминает огромную губку, пропитанную горячим бульоном. Некоторые буровые скважины выбрасывают настоящие фонтаны кипятка.
Жизнь в стиле "жарко, темно и солено"
Любопытно, но жизнь тут бурлит полным ходом.
Логичный вопрос - если солнечные лучи туда не проникают, то кто находится внизу пищевой цепочки?
В глубинах океана нашли бактерий и архей, которые спокойно живут при температуре, при которой макароны уже давно сварились.
Эти экстремофилы — мастера выживания: они не нуждаются в свете, питаются химией, а не фотосинтезом.
Археи, например, питаются сероводородом, водородом и метаном. А местные термофильные бактерии окисляют водород или органические кислоты, выделяя энергию.
Местами вода насыщена бромом и магнием. Но жизнь там есть. Что, кстати, подкидывает дров в костёр астробиологии: если такое возможно в Сибири — почему бы не быть на Марсе или Европе - спутнике Юпитера? На Европе как раз есть гигантский подземный океан с высокой температурой и давлением.
Идеи на миллиард. Главное - дотянуться
Горячая вода под ногами — это не только повод для научных восторгов, но и энергетическое золото. Геотермальная энергия — штука почти бесплатная: качай воду, отбирай тепло, грей дома, крути турбины.
Проблемы? Ну, их несколько.
Во-первых, глубина. Чтобы добраться до нужной температуры, надо бурить на три километра.
Во-вторых, вода чересчур минерализована — оборудование быстро выходит из строя.
В-третьих, инфраструктуры в тех местах, где эта энергия есть, как правило, нет. В СССР подобное когда-то уже пробовали, и забросили. Тогда проще было гнать дизель или строить атомные станции.
Но время прошло, технологии развились. И, вероятно, стоит попробовать еще раз. Соответствующий проект уже разрабатывают российские ученые.
Томская революция
Новости пришли из Томского политеха. Учёные там не просто теоретизируют, а уже создали опытную мини-ГеоЭС.
Это геотермальная электростанция мощностью 25 кВт. Она может работать на воде с температурой всего 60 °C. что раньше считалось бесполезным.
То есть считалось, что такой температуры не хватит, чтобы использовать пар для вращения турбин. Для эффективного извлечения энергии требовались температуры выше 150 °C, которые позволяли напрямую использовать пар или горячую воду в высокоэнергетических системах.
Однако томские ученые смогли создать рабочую модель и при скромных 60 градусах.
Работает система по принципу бинарного цикла: тепло от геотермальной воды передаётся хладагенту, который закипает при +47 °C и запускает поршень. Всё это компактно, дешево и, главное, может устанавливаться в любой сибирской глуши.
С учётом себестоимости, которая в 3 раза ниже дизельного генератора — звучит как интересный план! Топлива то он не требует - достаточно просто горячей воды из подземного океана.
Опасности — не только медведи
Конечно, не всё так гладко. Помимо солей, в подземных водах полно метана. Нарушил давление — получи выброс. А это уже удар по экосистеме. Плюс дороговизна бурения и обслуживание оборудования в экстремальных условиях.
Сегодня Россия производит всего 74 мегаватта геотермальной энергии. Для сравнения, Исландия — почти 700.
Перспективы у нас огромны. Тем более, что под ногами греется водичка похлеще исландской.
А теперь давайте помечтаем. Представьте: автономные деревни в Сибири, отапливаемые и обеспеченные электричеством без нефти, газа и угля. Теплицы, в которых растут томаты круглый год под снегом. Месторождения, где не надо возить топливо за сотни километров.
Еще и стоимость ЖКХ придется резко снизить!
А если взглянуть шире — мы получаем уникальный научный полигон. Тестировать выживаемость организмов, искать новые виды, развивать биотехнологии и сельское хозяйство.
Сибирский подземный океан — это не просто геологическое курьёз. Это шанс для нашей большой страны. Огромный, горячий, и пока почти не тронутый.