Американская компания Quaise Energy разрабатывает технологию глубокого бурения с использованием мазеров – генераторов микроволнового излучения. Цель проекта заключается в получении доступа к сверхгорячим геотермальным источникам практически в любой точке планеты, независимо от вулканической активности региона.
Вместо традиционных механических буров компания применяет сфокусированные пучки электромагнитного излучения частотой 105 гигагерц. Установка нагревает породу до температур плавления и испарения без физического контакта. Недавние испытания показали, что наиболее эффективным методом является абляция – превращение камня в пыль с последующим выдуванием частиц на поверхность под высоким давлением. Во время тестов в штате Техас инженерам удалось достичь глубины 118 метров, что стало рекордным показателем для технологии миллиметровых волн.
Традиционные геотермальные станции работают при температурах от 150 до 200 градусов Цельсия. Переход к сверхгорячим породам с температурой свыше 400 градусов позволяет использовать воду в сверхкритическом состоянии, когда она сочетает плотность жидкости и текучесть газа. По оценкам специалистов, такие системы способны вырабатывать в пять – десять раз больше энергии на каждую скважину по сравнению с существующими аналогами. В обычных условиях для достижения подобных температур требуется бурить на глубину до 16 километров.
На данный момент компания сосредоточена на строительстве своей первой электростанции Project Obsidian мощностью 50 мегаватт, запуск которой запланирован на 2030 год. Площадка расположена к югу от города Бенд в штате Орегон, недалеко от вулкана Ньюберри. На первом этапе предполагается достичь глубины около 4,8 километра, где средняя температура породы составляет 315 градусов Цельсия. Для верхних слоев земли будет применяться традиционное бурение, а электромагнитные установки задействуют на участках с твердыми кристаллическими породами, где стандартные долота быстро выходят из строя.
В ближайшее время планируется переход от мобильных тестовых установок к стационарным мегаваттным гиротронам. Это позволит бурить скважины диаметром 215 миллиметров на глубину до одного километра. Перевод геотермальной энергетики из узкоспециализированной отрасли в масштабный источник базовой генерации способен существенно изменить структуру мирового энергобаланса. Сейчас в США на геотермальные источники приходится лишь 0,4 процента производимой электроэнергии, однако успешное внедрение гибридного бурения может сделать строительство гигаваттных станций экономически целесообразным по всему миру.