Tenaga geotermal biasanya dijumpai berhampiran gunung berapi aktif.
Eric Gaba, CC BY-SA

Iceland akan memanfaatkan air panas seperti lava. Beberapa kilometer di bawah tanah, pelantar penggerudian bernama Thor akan tidak lama lagi menembusi kawasan sekitar ruang magma, di mana batu lebur dari Bumi dalam memanas air yang telah meresap melalui dasar laut. Air ini - sehingga 1,000 ° C dan tepu dengan bahan kimia yang menghakis - akhirnya akan dipasang paip ke permukaan dan habanya berubah menjadi tenaga yang boleh digunakan.

Ia adalah satu cabaran kejuruteraan yang besar, dan satu yang boleh menyambut pengeluaran tenaga geoterma yang baru. Projek panas bumi yang ada di seluruh dunia memerlukan air yang dipanaskan kurang dari 300 ° C, jadi mengapa pergi ke usaha dan perbelanjaan ini?

Jawapannya mudah: air pada suhu paling melampau wujud dalam keadaan yang digambarkan sebagai "superkritikal", Di mana ia bertindak sebagai cecair yang benar, atau gas yang benar, dan mampu mengekalkan jumlah tenaga yang luar biasa. Air superkritikal boleh menjana sehingga sepuluh kali lebih kuasa daripada sumber panas bumi konvensional.

Iceland adalah sebuah negara yang dibina di atas gunung berapi 130 yang terletak di atas a sempadan plat yang berbeza yang membawa bekalan berterusan panas, magma segar dari mantel hanya beberapa kilometer di bawah. Orang Iceland telah memanfaatkannya, dan sekarang menjana lebih daripada seperempat tenaga elektrik mereka melalui geoterma, mengakses air suhu mendidih dalam 2km permukaan.

. Projek Penggerudian Deep Iceland (IDDP) ditubuhkan untuk mengetahui apa yang berlaku di kedalaman di bawah 4km di kerak Iceland. Di 2009, semasa kaki penggerudian pertama mereka, secara tidak sengaja memukul poket magma, dan akhirnya menstabilkan sistem untuk mencipta stim paling panas yang pernah dihasilkan dalam penerokaan panas bumi: 450 ° C.

Lubang gerudi kedua kini sedang dibor bertujuan untuk mengetuk air beredar mendalam yang menembus batu di sekeliling ruang magma di bawah semenanjung Reykjanes di dekat Reykjavik.

Ikuti gunung berapi

Yang memalukan kekayaan panas bumi yang ditawarkan di Iceland adalah luar biasa, tetapi tidak sama sekali unik. Memang, walaupun negara ini mempunyai pengeluaran elektrik panas bumi yang tertinggi dari segi jumlah tenaga, ia bukanlah yang tertinggi, ataupun di lima negara teratas untuk kapasiti geoterma. Malah, negara-negara dalam lima teratas mungkin datang sebagai kejutan.

Pengeluar elektrik geoterma terbesar di dunia adalah AS, dengan sekitar kapasiti 3,450 MW di 2015, sebahagian besarnya berpusat di California (sebuah stesen janakuasa nuklear yang biasa menghasilkan sekitar 1,000 MW). Seterusnya adalah Filipina dan Indonesia, di 1,870 dan 1,340 MW masing-masing. Jejak Mexico dan New Zealand pada sedikit lebih dari 1,000 MW masing-masing, dan Iceland (665 MW) berada di ketujuh di belakang Itali (916 MW).

Gunung berapi adalah faktor umum dalam sumber geoterma dari semua negara ini. Amerika Syarikat juga telah menggunakan zona sesar San Andreas yang sangat besar dan keupayaannya untuk melakukan panas dan cairan melalui kerak bumi.

Untuk mencari tapak geoterma yang sempurna

Untuk tenaga panas bumi untuk berjaya di sana mesti panas, ia mesti boleh diakses, dan anda mesti dapat mengalirkan air di sekitarnya. Ketiga-tiga syarat mudah ini mungkin sukar dicari bersama.

Di seluruh planet ini, bahan panas terlalu dalam untuk dijangkau oleh ekonomi. Suhu kerak bumi pada umumnya meningkat dengan 25 ° C untuk setiap kedalaman 1km; bagi geotermal untuk menjadi ekonomi nilai itu harus lebih dekat 50 atau bahkan 150 ° C / km. Ini bermakna anda perlu mendekati sesuatu yang tidak biasa secara geologi: sama ada kerak tipis (jadi anda lebih dekat dengan mantel panas), atau ciri seperti sempadan plat atau gunung berapi yang boleh mengarahkan haba atau magma ke arah permukaan.

Sekiranya keadaan itu dipenuhi, anda masih boleh bergerak di sekitar air. Batu tidak sama, kerana sesetengah boleh membenarkan air mudah mengalir melalui liang dan sempadan antara biji-bijian, sementara yang lain lebih seperti penghalang. Jika air tidak dapat mengalir ke lubang bor, maka tidak boleh dibawa ke permukaan.

Sekiranya kawasan panas tidak mempunyai air semulajadi maka para jurutera boleh mengepam beberapa bawah. Walau bagaimanapun, jika batuan menghalangnya mengalir dan menyebarkan maka air hanya akan menyejukkan kawasan itu dengan segera di sekitar lubang bor, menjadikannya tidak berguna dalam istilah geoterma.

Seperti emas, unsur jarang bumi atau tanah ladang yang baik, geologi kawasan mengawal akses kepada sumber yang berharga ini. Di mana saja dengan gunung berapi aktif berpotensi mendapat manfaat daripada penerokaan geotermal suhu tinggi yang dipelopori oleh IDDP. Ini termasuk setiap negara di sekitar Pasifik Ring of Fire - kesempatan yang mungkin untuk mendapatkan beberapa faedah dari gunung berapi yang menunjukkan landskap mereka.

Tentang Pengarang

Pete Rowley, Pegawai Saintifik Kanan, Sains Bumi, Universiti Portsmouth

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

at InnerSelf Market dan Amazon