地热模型为从超热、超深岩石中提取可再生能源提供了重要见解

菲梦 2023-11-14 阅读:88 评论:0
经过 地热转型峰会 来自我们脚下几英里的超热岩石的地热能有可能成为能源转型的主要参与者,但首先我们需要开发方法,不仅可以获取这些岩石,还可以提取它们的热量。现在,一个计算机模型揭示了后者,首次描述了当处于这些深度和温度的岩石暴露于最...

经过 地热转型峰会

来自我们脚下几英里的超热岩石的地热能有可能成为能源转型的主要参与者,但首先我们需要开发方法,不仅可以获取这些岩石,还可以提取它们的热量。现在,一个计算机模型揭示了后者,首次描述了当处于这些深度和温度的岩石暴露于最终可以将岩石的热量传递到表面的流体时会发生什么。

本质上,该模型显示了微观裂缝的形成,在受影响的岩石中形成了密集的“渗透性云”。这与当今使用的工程地热系统(EGS)引起的更大、更少的宏观裂缝形成鲜明对比,后者在更接近地表且温度更低的情况下运行。

使用该模型进行的模拟,已在期刊中报道 地热能 Quaise Energy 地热资源开发副总裁 Trenton Cladouhos 表示:“确认超热系统在长达二十年的时间里能够提供比目前 EGS 系统通常产生的电力多五到十倍的电力。”

5 月 21 日,克拉杜霍斯在北美地热转型峰会上总体描述了该模型以及超热岩石地热系统的重要性。他的演讲标题为“Superhot Rock EGS:方法、挑战和前进之路”。

作者是冰岛大学地球科学研究所的 Samuel Scott、苏黎世联邦理工学院地球化学和岩石学研究所的 Alina Yapparova、GFZ 波茨坦德国地球科学研究中心的 Philipp Weis 和 Quaise 联合创始人 Matthew Houde 。

超热岩石能

克拉杜霍斯的讲话重点讨论了从地下深处提取热量所面临的挑战,那里的超热岩石温度超过 707 华氏度(375 C)。渗过这些区域的水将变得超临界。这种类似蒸汽的相携带的能量比普通热水多 3-4 倍,当通过管道输送到地表涡轮机时,转化为电能的效率提高了 2-3 倍。

根据《地热能源的未来》,仅回收美国大陆以下 3 至 10 公里 [2 至 6 英里] 热岩中储存的热能的 2% 就相当于美国每年一次能源消耗的 2,000 倍。 2006 年,麻省理工学院领导的关于美国地热能潜力的研究。

获取这种能量的一个关键问题就是如何到达那里。石油和天然气行业使用的钻机的设计不能承受数英里以下的极端温度和压力,而地热能的母矿就在那里。这就是为什么 Quaise 正在研究一种全新的钻探方法,使用毫米波能量(与我们许多人做饭用的微波炉类似),这种能量可以真正熔化和蒸发岩石。

但钻探超热岩石只是第一个挑战。克拉杜霍斯说,提取热量是一个难题,至少和到达那里一样困难。

世界各地的研究人员正在研究工程地热系统,主要是地下散热器或热交换器,旨在实现这一目标。 Eavour 和 Fervo Energy 等公司正在开发并在现场使用了多种方法,但没有一种方法能够在超过 200 度的温度下得到验证。 C。

“如果我们真的希望地热能够改变游戏规则,我们就必须在超高温下运行,或者超过 375 C,”克拉杜霍斯说。

但人们对当深部超热岩石暴露于高压抽下的冷水时会发生什么知之甚少。

更多信息: Samuel Scott 等人,对韧性地壳增强地热系统潜力的水文限制, 地热能 (2024)。 DOI:10.1186/s40517-024-00288-4

由...提供 地热转型峰会

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