جديد العلوم

خطة جذرية لإنشاء أعمق حفرة في الأرض يمكن أن تطلق العنان لطاقة لا حدود لها

أصبحت الطاقة الحرارية الأرضية هي الطاقة المتجددة المنسية. مع تزايد سيطرة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على سوق الطاقة الخضراء، فإن الجهود المبذولة للاستفادة من الخزان الهائل من الحرارة في الأعماق تحت أقدامنا لا تزال متأخرة كثيرًا .

ليس من الصعب فهم السبب. على الرغم من كونه اختيارًا جيدًا تمامًا للطاقة النظيفة وغير المنقطعة وغير المحدودة، إلا أن هناك عددًا قليلاً جدًا من الأماكن التي توجد فيها الصخور الساخنة المناسبة لاستخراج الطاقة الحرارية الأرضية بالقرب من السطح.

منذ إطلاقها في عام 2020، جذبت شركة طاقة رائدة تسمى Quaise بعض الاهتمام الجاد لهدفها الجريء المتمثل في الغوص في القشرة الأرضية أكثر مما حفره أي شخص من قبل.

بعد إغلاق الجولة الأولى من تمويل رأس المال الاستثماري، جمعت الشركة الفرعية MIT الآن ما مجموعه 63 مليون دولار أمريكي: بداية محترمة يمكن أن تجعل الطاقة الحرارية الأرضية في متناول المزيد من السكان في جميع أنحاء العالم.

تتمثل رؤية الشركة للاقتراب من مركز الأرض في الجمع بين طرق الحفر التقليدية ومصباح كهربائي بقوة ميغاواط مستوحى من نوع التكنولوجيا التي يمكن أن تجعل طاقة الاندماج النووي ممكنة يومًا ما.

يهدف Quaise إلى تغيير ذلك من خلال تطوير تقنية تسمح لنا بعمل ثقوب في القشرة لتسجيل الأعماق.

حتى الآن، وصلت أفضل جهودنا في شق طريقنا عبر جلد الكوكب إلى حوالي 12.3 كيلومترًا (7.6 ميل). في حين أن حفرة Kola Superdeep Borehole وغيرها مثلها قد وصلت إلى أقصى حد لها ، إلا أنها مع ذلك تمثل مآثر مذهلة في الهندسة.

للمضي قدمًا أكثر، نحتاج إلى إيجاد طرق لطحن المواد التي تم ضغطها بعشرات الكيلومترات من الصخور العلوية ، ثم نقلها مرة أخرى إلى السطح.

تحتاج أدوات الحفر أيضًا إلى أن تظل قادرة على طحن الصخور في درجات حرارة تتجاوز 180 درجة مئوية (356 درجة فهرنهايت). كما أن قلب لقم الثقب على مثل هذه المسافة الطويلة يحتاج أيضًا إلى بعض التفكير الذكي.

أحد البدائل المحتملة للعقبات المذكورة أعلاه هو الحفر أقل – وحرق المزيد.

ولد من أبحاث الاندماج النووي في مركز MIT Plasma Science and Fusion ، يتمثل حل Quaise في استخدام موجات بطول ملليمتر من الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يجبر الذرات على الذوبان معًا.

يمكن للأجهزة التي تسمى gyrotrons أن تنتج حزمًا مستمرة من الإشعاع الكهرومغناطيسي بكفاءة عن طريق هز الإلكترونات بسرعة عالية داخل الحقول المغناطيسية القوية.

من خلال ربط جيروترون بقوة ميغاواط بأحدث أدوات القطع ، تتوقع Quaise أن تكون قادرة على شق طريقها عبر الصخور الأكثر صلابة وسخونة ، وصولاً إلى أعماق تصل إلى حوالي 20 كيلومترًا (12.4 ميلاً) في غضون أشهر.

في هذه الأعماق ، يمكن أن تصل حرارة الصخور المحيطة إلى درجات حرارة تبلغ حوالي 500 درجة مئوية – وهو ما يكفي لتحويل أي ماء سائل يتم ضخه إلى الأسفل إلى حالة فوق الحرجة تشبه البخار ، وهي مثالية لتوليد الكهرباء.

باستخدام التمويل الأولي والاستثماري ، تتوقع Quaise وجود أجهزة ميدانية قابلة للنشر توفر عمليات إثبات صحة المفهوم خلال العامين المقبلين. إذا سارت الأمور على ما يرام ، يمكن أن يكون لديها نظام يعمل لإنتاج الطاقة بحلول عام 2026.

بحلول عام 2028 ، تأمل الشركة أن تكون قادرة على الاستحواذ على محطات توليد الطاقة القديمة التي تعمل بالفحم ، وتحويلها إلى منشآت تعمل بالبخار بدلاً من ذلك.

إنها تقنية قديمة جدًا ومع ذلك فهي جديدة جدًا ، لا بد أن يكون لدينا الكثير من الأسئلة حول كيف وما إذا كانت ستنجح على الإطلاق. من حسن حظنا ، أن Loz Blain في New Atlas قد أدرج مجموعة منها للرئيس التنفيذي لشركة Quaise والمؤسس المشارك ، Carlos Araque ، للإجابة.

حتى بدون هذه التكنولوجيا ، يمكن أن يأتي ما يقرب من 8.3 في المائة من طاقة العالم من مصدر حراري أرضي ، مما يوفر حوالي 17 في المائة من سكان العالم. يمكن لما يقرب من 40 دولة الاعتماد بالكامل على الطاقة الحرارية الأرضية في الوقت الحالي.

ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، يتم توفير أقل من نصف في المائة من كهرباء العالم بواسطة الحرارة الموجودة تحت أقدامنا. للبقاء على المسار الصحيح للانبعاثات الصفرية الصافية بحلول عام 2050 ، يجب أن تنمو الطاقة الحرارية الأرضية بنحو 13 في المائة كل عام. في الوقت الحالي ، يعد توسعها جزءًا بسيطًا من ذلك.

هذا يترك مساحة كبيرة للنمو ، حتى لو لم نجد طريقة لتوسيع مدى انتشارها. ما إذا كانت شركات مثل Quaise ستساعد في تنشيط الاهتمام فإن هذا المستضعف متروك لنرى.

ما هو مؤكد هو أن الوقت لخفض الانبعاثات والحد من ظاهرة الاحتباس الحراري إلى شيء أقل كارثية يتقلص بسرعة. لقد وصلنا إلى الحضيض ، لذلك ربما حان الوقت بالنسبة لنا للحفر أعمق قليلاً.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى