Prowadzą testy ponad kilometr pod ziemią. Na co polują naukowcy?

Przedstawiciele PNNL (Pacific Northwest National Laboratory), wspierani przez badaczy związanych z innymi placówkami, prowadzą eksperymenty na głębokości około 1250 metrów pod powierzchnią.

Ich celem jest zrozumienie, w jaki sposób woda przemieszcza się pod ziemią przez bardzo gorące skały, by następnie przekazać ciepło aż na powierzchnię. Używany przez naukowców system stanowi część projektu znanego jako EGS-Collab. Zrzeszeni w jego ramach badacze mają wspólny cel: udoskonalenie technologii geotermalnych.

Czytaj też: Kominy hydrotermalne były kolebką życia sprzed miliardów lat? Mogą pomóc w szukaniu życia pozaziemskiego

Arenę ich działań stanowi dawna kopalnia, swego czasu uznawana za najgłębszą kopalnię złota w Ameryce Północnej. Teraz, zamiast kosztowności, obszar ten może dostarczyć rozwiązań, które pewnego dnia mogłyby zasilić 10 milionów domów. Prowadzenie badań jest tam możliwe, ponieważ woda i rozpuszczone w niej składniki – poddane działaniu wysokiego ciśnienia – przepływa przez pięć otworów o średnicy wynoszącej około 10 centymetrów.

W czasie tego przepływu naukowcy obserwują, jak owa ciecz przeszywa skałę pomiędzy otworami i w jaki sposób przekazywane jest ciepło z energii zgromadzonej w skale. Ostatecznym celem badań jest wykorzystanie tego ciepła do produkcji energii elektrycznej. Wśród elementów wykorzystanych do stworzenia nowego systemu wymienia się między innymi dwie pompy wtryskowe,: jedna służy do precyzyjnej kontroli przepływu i ciśnienia, druga może natomiast pomóc w zwiększeniu tego przepływu.

Pewnego dnia możliwe będzie wykorzystywanie zgromadzonej pod ziemią wody do zasilania milionów domostw

Inny element, chłodnica, dostarcza zimną wodę, co umożliwia z kolei badanie wpływu temperatury wody na właściwości termiczne skały. Dzięki odwróconej osmozie naukowcy są natomiast w stanie uzyskać dane dotyczące drogi przepływu wody. Dzieje się to za sprawą zmiany zasolenia wstrzykiwanego płynu. Istotnym elementem systemu są instrumenty wyposażone w czujniki umożliwiające pomiar temperatury i ciśnienia. Odpowiadają one za uszczelnianie otworów i zapobiegają wyciekom poza przewidziany obszar.

Najpierw zmontowaliśmy i przetestowaliśmy system w naziemnym laboratorium, aby upewnić się, że wszystko działa. Następnie rozebraliśmy go na części, przejechaliśmy milę pod ziemią z elementami o wymiarach 4 stopy na 4 stopy [około 1,2 metra na 1,2 metra, przyp. red.], przewieźliśmy je do naszego podziemnego zakładu w wagonie kolejowym, ponownie złożyliśmy system i jeszcze raz go przetestowaliśmy.

wyjaśnia Chris Strickland

Czytaj też: Energia odnawialna magazynowana pod wodą. Ocean Battery oferuje rewolucję

Jak dodaje, choć w teorii praca w tunelu o wysokości niewiele przekraczającej dwa metry, znajdującym się głęboko pod ziemią, może wydawać się mało komfortowa, to rzeczywistość jest nieco inna. Pomaga między innymi powietrze stale pompowane z powierzchni, dzięki któremu da się swobodnie oddychać. Mimo to, przebywanie w takich warunkach przez około 12 godzin, z ograniczonymi możliwościami wyjścia na powierzchnię, z pewnością nie należ do najprzyjemniejszych doświadczeń.