Российские учёные разработали более дешёвый и экологичный метод разведки петротермальных ресурсов — пород, нагретых теплом недр Земли, которые можно использовать для отопления или выработки энергии. Чтобы не бурить земную кору случайным образом, исследователи опробовали метод магнитотеллурического зондирования. Таким образом можно получить сведения о наличии петротермальных источников с поверхности Земли и разрабатывать только перспективные участки. В будущем петротермальные ресурсы могут заменить ископаемое топливо, считают специалисты.
Российские учёные из Центра геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли РАН создали новый метод поиска сильно разогретых участков горной породы, которые могут послужить источниками для развития петротермальной энергетики. Об этом RT сообщили в пресс-службе Российского научного фонда, который поддержал исследование.
Результаты научной работы опубликованы в журнале Renewable Energy.
Считается, что ископаемые углеводороды являются исчерпаемыми источниками энергии. Кроме того, сжигание нефтепродуктов приводит к выбросам парниковых газов, что влияет на климат на планете. Поэтому учёные ищут дешёвые и экологичные альтернативы.
Одной из них могут стать петротермальные источники энергии. Это горячие сухие породы, которые находятся на глубине до 10 км. Чем ближе такой участок к поверхности, тем проще и дешевле пробурить к нему скважины.
Для получения петротермальной энергии бурятся две скважины: через первую заливается холодная вода, а через вторую она возвращается на поверхность уже нагретой.
Глубокое бурение — дорогостоящий процесс, поэтому важно сразу определить оптимальный участок для работ. До настоящего времени места для бурения выбирались втёмную — без знания температуры, а также петро- и теплофизичеких свойств пород на больших глубинах.
Авторы новой работы нашли решение этой проблемы. Учёные разработали метод, основанный на магнитотеллурическом зондировании, который позволяет без дополнительного бурения заглянуть в недра.
Чтобы найти и оценить участки, где возможна разработка петротермальных источников, специалистам достаточно измерить естественное электромагнитное поле на поверхности Земли. По результатам 2D/3D электромагнитного зондирования и другой имеющейся информации строятся модели температуры и проницаемости пород. На их основе программная нейросеть формирует «паспорт» конкретного участка недр, который может служить базой для оценки возможных петротермальных ресурсов и принятия решения о месте и глубине бурения.
«Предложенный подход значительно снизит стоимость разведки петротермальных ресурсов, а также нагрузку на окружающую среду, возникающую в ходе таких работ. Разработанные методики могут быть также востребованы для преобразования нерентабельных месторождений углеводородов в источники петротермальной энергии. Наш коллектив планирует продолжать исследования, направленные на то, чтобы повысить точность оценки петротермальных ресурсов», — пояснил RT профессор, заведующий лабораторией методологии интерпретации электромагнитных данных Центра геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли РАН Вячеслав Спичак.
Технологию протестировали в нескольких регионах — во Франции, на нефтяном поле в Сульц-су-Форе, которое больше не разрабатывается, а также на геотермальных зонах Хенгилл в Исландии и Лардерелло-Травале в Италии. Методика везде показала хорошие результаты и позволила точно определить, где именно залегают горячие породы.
В России методика может найти применение в таких регионах, как Камчатка, Забайкальский край, юг Западной Сибири, Краснодарский край, а также Северный Кавказ.