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アイスランドの中心で、地球のエネルギーを活用する新しい方法があります

2009年6月、アイスランド北東部の火山岩に数千メートルの穴をあけるドリルが予期せず立ち往生しました。 抽出すると、研究者はそれが流紋岩と呼ばれるガラスのようなシリカに富む岩に包まれていることを発見しました。 それは固化したマグマでした。 ドリルはマグマのポケットを地中深くにさらし、マグマは冷えてドリルを詰まらせました。

これはアイスランド深部掘削プロジェクトの最初の取り組みであり、地質の調査と、地下深くで発見された超高温、超圧縮液体に基づく新しい種類の地熱発電の実現可能性です。 7年以上経った今、彼らは再びそれに取り組み、アイスランドの南西側にあるまばらなレイキャネス半島の表面の下にさらに同様のドリルを拡張しました。 2週間未満前に、IDDP-2は深さ3, 640メートルに達し、アイスランドでこれまでに掘削された最も深い穴になりました。

マグマを打つことは事故でした、とカリフォルニア大学リバーサイド校の地質学の名誉教授であり、IDDPの主要な研究者の1人であるWilfred Elders氏は説明します。 機器の損傷と国の別の地域でのやり直しは別として、この地域の岩の種類について興味深い洞察を提供しました。 短時間で電力を生成することさえできましたが、それがそもそもプロジェクトの最終目標です。

「ここで超臨界流体の使用の概念を証明できれば、この種の温度と圧力にドリルできる場所ならどこでもできる」とカリフォルニア大学デービス校の地球化学教授であり、他の主任研究者は言う。

ある意味で、IDDP-2は概念実証です。 しかし、アイスランド最大の電力会社、アイスランド国立エネルギー局、および国際大学との協力により、約1500万ドルの費用がかかる大きなものです。 すでに地熱および水力エネルギーで完全に電力供給されている30万人の国は、より効率的な地熱のリスクを負うのにふさわしいと考えています。

カリフォルニア大学デイビス校のカリフォルニア地熱エネルギー共同研究のエグゼクティブディレクターであるビルグラスリーは、地球熱を全世界に、きれいに、いつまでも燃やす可能性があると言います。

一般に、地熱発電は、蒸気を直接または熱交換器を介して深井戸から温水を抽出し、それを使用してタービンを駆動することによって生成されます。 温度が高いほど、システムの効率が上がります。

「地熱発電は、比較的最近まで、ぶら下がっている果物に集中していました」とIDDPに関与していないGlassleyは言います。 「[IDDPは、これらのはるかに高い温度のリソースにアクセスできる方向に進むための一種の予備的な努力です。」

しかし、IDDPにとっては、温度だけではありません。 掘削している深さでは、圧力が非常に高いため、水は蒸気になりません。 十分に高い温度(摂氏378度、220バール)で、超臨界流体となり、独自の特性と蒸気よりもはるかに多くのエネルギーを備えています。

「我々のモデリングは、超臨界流体を生産するということは、従来の亜臨界井戸よりも一桁大きい電力を生産できる井戸があることを意味します」とエルダーズは言います。 これは、最大50メガワットであり、一般に50, 000世帯の電力と呼ばれます。

直径8.5インチのドリルが目標の深さ5, 000メートルに達すると、岩に超臨界流体を直接抽出するために必要な割れ目と水があるかどうか、またはポンプで吸い上げる必要があるかどうかがわかります。比較的冷たい水が温まると、割れ目が生じます。 (それはフラッキングのようなものではありません、研究者はすぐに指摘します。)

アイスランドはいくつかの理由で理想的な家でした。 エネルギー会社は、すぐに返済しない技術にリスクを冒すことをいとわない、と長老たちは言います。そして、国はすでに再生可能エネルギー源に対してオープンで、さらには依存さえしています。 地理的に、プロジェクトには火山活動の近くで掘削できる場所が必要でしたが、(願わくば)実際のマグマにぶつからないようにしてください。マグマは大量のエネルギーを含んでいますが、タービンの運転には使用できず、おそらく破壊するでしょうとにかくドリル。 これまでの努力にもかかわらず、アイスランドは比較的よく調査されており、大西洋中央海Ridgeに位置するため、掘削者が到達しようとしている条件は比較的地表近くにあります。

驚くべきことではありませんが、米国西部、ニュージーランド、イタリア、東アフリカ地溝帯など、火山や地震活動のある他の場所に沿って、将来的に適切な場所を提供できる場所がいくつかあります。 しかし、この特定の試錐孔で成功すれば、他の国や企業が自分たちのプロジェクトを開始するために必要な自信を得ることができますが、エネルギーを生産し始める前に多くの作業を行う必要があります。 条件を測定し、穴にライナーを配置し、すべてを加熱し、流れをテストし、超臨界流体を電気に変換する発電所を建設する必要があります。

「成功するまで、経済学がどうなるかはわかりません。 レイキャネスで50メガワットに相当する電力を生成するのに十分な超臨界水を備えた超臨界井戸の製造に成功した場合、その概念を証明できたでしょう」とエルダーズは言います。 「それを産業プロセスとして開発し、世界の他の地域で試してみるには数十年かかります。」

アイスランドの中心で、地球のエネルギーを活用する新しい方法があります