На глубине всего каких-то нескольких километров под поверхностью Земли расположен источник энергии, который способен обеспечить все человечество на миллионы лет вперед. И речь сейчас не про ископаемое топливо в виде нефти, газа или радиоактивных элементов. А речь идет о чистом и первозданном тепле земных недр.
Да, идея использовать энергию ядра стара как мир. Но до сих пор все мечты об ее использовании быстро разбивались о суровую реальность – у человечества просто не было возможности копать так глубоко.
Однако сегодня благодаря технологиям, используемым в термоядерном синтезе, у человечества появился шанс добраться до тепла ядра Земли и совершить, таким образом, новую энергетическую революцию.
Великий эксперимент СССР, который показал ограниченность человеческих технологий – Кольская сверхглубокая
Для того чтобы понять саму суть проблемы человечества в этом плане, достаточно вспомнить про великий эксперимент СССР по бурению Кольской сверхглубокой скважины.
Так на протяжении практически 20 лет (с перерывами) советские инженеры буквально вгрызались в древние породы балтийского щита. При этом цель проекта была максимальна амбициозна – пробиться через земную кору и заглянуть в мантию родной планеты.
Ученым тогда удалось достичь глубины в 12 262 метра. А это, между прочим, абсолютный мировой рекорд, который никем еще не побит до сих пор.
Однако на такой скромной по планетарным меркам глубине (всего 0,2% пути до центра планеты) температура уже резко возросла до 180 градусов по Цельсию, что было существенно выше расчетных параметров.
Буровое оборудование, которое было создано из самых прочных и современных сплавов, банально не выдерживало и очень быстро стало выходить из строя.
Проект, который поглотил огромное количество ресурсов, был остановлен. А Кольская сверхглубокая оказалась памятником текущему технологическому пределу.
Эксперимент наглядно показал, что механическая сила бессильна перед природной мощью планеты. Ведь любой традиционный бур – это всего лишь очередной инородный предмет, который в конечном итоге выходит из строя под натиском температуры и давления.
Бурение бессильно, значит самое время изменить подход
Если нельзя пробиться на такие глубины, используя классические методы, может, тогда нужно в корне изменить сам подход?
И идея об изменении подхода пришла из довольно неожиданной области, а именно физики плазмы.
Все дело в том, что физики, которые работают над проблемой создания термоядерного реактора, десятилетиями решают задачу по созданию и удержанию сверхразогретой до миллионов градусов плазмы.
Одним из ключевых элементов в этом выступает гиротрон, который по своей сути является просто очень мощным генератором микроволнового излучения миллиметрового диапазона.
В установках термоядерного реактора этот элемент нужен для разогрева плазмы. Но что если направить сфокусированный луч из этого генератора на скальную породу?
И вот эту самую идею подхватил стартап Quaise Energy, вышедший из стен Массачусетского технологического института (MIT).
По сути, они предложили довольно элегантный гибрид. Так изначально бурение начинается вполне традиционным способом, но как только бур достигает прочных и горячих слоев, в дело вступает гиротрон.
Мощный луч миллиметрового излучения в буквальном смысле испаряет породу, а не сверлит ее как в случае с буром. Поэтому порода мгновенно переходит в состояние газа и пыли.
Такой метод называется термическим скалыванием, и происходит быстрое расчищение для буровой колонны, которой остаётся лишь следовать вперёд в уже проделанном канале. Для очистки скважины от остатков породы используется инертный газ аргон, который выдувает их на поверхность.
Принципиальное отличие этого подхода от классического заключено в том, что бур ведет борьбу с породой. А гиротрон просто убирает ее со своего пути, распыляя на составные элементы. И эффективность такого подхода обещает быть просто феноменальной.
Хотят проходить 20 километров всего за 100 дней
Так специалисты компании Quaise Energy озвучили свои планы, которые на первый взгляд выглядят просто как фантастика.
В компании утверждают, что они смогут достичь глубины в 20 километров всего за 100 дней. А на такой глубине температура пород уже превышает 500 градусов по Цельсию. И это станет настоящим переломным моментом.
Всего дело в том, что при температуре в 500 градусов закачанная в скважину обыкновенная вода не просто перейдет в пар, а перейдет в так называемое сверхкритическое состояние. Вода станет нечто средним между жидкостью с паром с огромной плотностью и теплоемкостью. А поднятый на поверхность с такой глубины пар будет способен вращать турбины электростанции с огромной эффективностью.
И вот это вот как раз и открывает поистине захватывающие перспективы:
- Доступность практически в любой точке планеты. Ведь в отличие от ветра и солнца геотермальная энергия будет доступна 24/7 и буквально в любой точке планеты. Ведь для ее использования нужно будет всего лишь пробурить скважину.
- Энергетическая безопасность. Любая страна сможет совершить такое бурение и получить практически бесконечный источник энергии, который расположен на ее суверенной территории.
- Возможно использование уже существующей инфраструктуры. И самое любопытное, что такая идея использования внутреннего тепла позволит использовать уже существующую инфраструктуру в виде электростанций при минимальных переделках.
Таким образом, даже без создания термоядерного реактора человечество может решить свою проблему обеспечения энергией.
Да, пока о сенсации трубить, конечно, рано. Ведь пока еще до полевых испытаний технологии пока еще далеко. Но реализация этого проекта на первый взгляд выглядит более реалистичной, чем получение полностью контролируемого термоядерного синтеза в ближайшее время.
Ну что ж, дождемся реализации хотя бы пилотного проекта, а потом и будем говорить о полноценном бесплатном вечном двигателе уже без всяких кавычек.