Земную кору будут бурить с использованием "гиротрона" для получения неограниченной энергии

Американская компания Quaise Energy разрабатывает инновационную буровую установку, способную проникать на глубину 20 км под поверхность Земли и извлекать "неисчерпаемую чистую энергию" из геотермального тепла в земной коре. Мэтт Хоуд (Matt Houde), соучредитель Quaise Energy, утверждает, что энергия, скрытая внутри Земли, превышает ежегодные потребности человечества в энергии на миллиарды раз. Это, по его словам, предоставит человечеству своеобразную форму неограниченной энергии, сопоставимую с энергией, вырабатываемой при термоядерном синтезе.

Идея использования геотермальной энергии для обеспечения неограниченного источника энергии звучит одновременно как научная фантазия и немного иронично. Однако Quaise Energy, поддерживаемая Mitsubishi, стремится реализовать эту идею. Компания утверждает, что геотермальная энергия идеально дополнит прерывистые источники энергии, такие как ветряные и солнечные электростанции.

Еще одним значимым преимуществом является потенциал геотермальной энергии для поддержки нефтегазового сектора, крупнейшей отрасли в мире сегодня. Согласно Хоуду, одной из причин, по которой геотермальная энергия еще не получила широкого распространения, является ее зависимость от трех ключевых факторов: наличия тепла, воды и проницаемости. Хотя компании, такие как Fervo Energy, разрабатывают методы, которые либо устраняют, либо существенно снижают зависимость от этих факторов, им всё еще предстоит достичь крупных масштабов и производительности. Таким образом, геотермальная энергия по-прежнему доступна лишь в ограниченных географических регионах. Из-за этих ограничений общая глобальная мощность геотермальной энергии сейчас составляет всего 16 ГВт.

Однако Quaise уверен, что их план по бурению на большие глубины с высокими температурами и высокой скоростью позволит разблокировать потенциал геотермальной энергии на масштабах тераватта. В центре этой уверенности лежит технология гиротрона — метод, который, по всей иронии, изначально был использован в исследованиях ядерного синтеза.

Требуется устройство, используемое в термоядерной энергии

Гиротрон - это устройство, функционирующее подобно микроволновой печи, однако оно гораздо более мощное и сложное. С помощью электронов, перемещающихся в сильном магнитном поле, гиротрон генерирует высокочастотные микроволны, также известные как миллиметровые волны. Хотя принцип работы гиротрона немного сложен, его можно кратко описать как электроны, двигающиеся по спиральной орбите в вакуумной среде и испускающие энергию в форме микроволнового излучения. Гиротрон применяется для нагрева и управления плазмой в термоядерных реакторах.

Quaise Energy планирует применить гиротронную технологию для испарения горных пород и бурения земной коры на глубину до 20 км. Самое глубокое бурение в мире, известное как Кольское глубокое бурение, проводилось в период Советской России и достигало глубины всего 12,2 км. Несмотря на 20 лет усилий, русским не удалось преодолеть эту глубину из-за экстремально высоких температур.

Подняться на глубину 20 км даже в настоящее время практически невозможно, однако утверждается, что пар, выделяющийся на такой глубине, будет иметь температуру около 500 градусов, что соответствует рабочей температуре современных угольных и газовых электростанций. Согласно заявлению компании, для преодоления таких температур и продвижения вглубь будет задействован гиротрон. Первоначально будут использоваться традиционные методы бурения на первых нескольких километрах. Затем гиротрон на поверхности будет передавать микроволны в глубину через простую гофрированную металлическую трубу, испаряя горные породы.

Хоуд, основатель компании, признает, что эти цели крайне сложны, однако он намерен начать первые полевые испытания с использованием своей технологии в этом году. Даже спуск на глубину в 10-15 км после преодоления нескольких километров на начальных этапах рассматривается как значимый успех.

Согласно моделированию компании, гиротрон проявляет высокую эффективность при передаче энергии на большие расстояния. Однако для успешной работы необходимо, чтобы труба длиной 20 км оставалась прямой и без повреждений. В противном случае микроволны могут вызвать разряды молний внутри трубы, аналогично тому, как это происходит при использовании алюминиевой фольги в микроволновой печи. Кроме того, существуют другие проблемы, такие как удаление испаряющихся пород или предотвращение обрушения скважины, которые также требуют решения.