Pod powierzchnią Ziemi kryje się niewyobrażalne źródło energii. Temperatury w jądrze Ziemi osiągają nawet 5200oC, a wystarczy wykorzystać zaledwie 0,1 proc. tego ciepła, by zaspokoić globalne zapotrzebowanie na energię przez 20 milionów lat. Niestety, dostęp do tych zasobów jest ograniczony do miejsc, gdzie gorące skały znajdują się blisko powierzchni. Obecnie geotermia stanowi jedynie 0,3 proc. światowej konsumpcji energii, ale Quaise planuje to zmienić.
Nieskończone źródło energii mamy pod nogami
Dotychczas najgłębszym odwiertem na świecie jest Supergłęboki Odwiert Kolski (SG-3) w Rosji, który osiągnął głębokość 12 262 m. Projekt ten zakończył się niepowodzeniem z powodu ekstremalnych temperatur oraz nieprzewidywalnych właściwości skał na dużych głębokościach. Podobny los spotkał niemiecki KTB Borehole. Te doświadczenia pokazują, że tradycyjne technologie nie są w stanie sprostać wyzwaniom związanym z ultragłębokim wierceniem.
Czytaj też: Największa elektrownia atomowa w historii. USA rozpoczynają projekt Liberty
Quaise planuje inne podejście do wiercenia, wykorzystując tzw. gyrotrony – urządzenia opracowane w ramach badań nad fuzją jądrową. Emitują one wiązki fal elektromagnetycznych w zakresie milimetrowym, zdolne do podgrzewania i topienia skał bez konieczności bezpośredniego kontaktu mechanicznego. W przeciwieństwie do laserów, które mają ograniczenia w penetracji skał, gyrotrony mogą efektywnie przenosić energię na duże odległości, pokonując problemy związane z temperaturą i twardością skał.
Quaise łączy tradycyjne wiertła obrotowe z gyrotronami, wykorzystując argon jako gaz oczyszczający otwór i chłodzący sprzęt. Ta hybrydowa metoda umożliwia penetrację skał na głębokość do 20 km – znacznie głębiej niż SG-3 – w zaledwie 100 dni. Na tej głębokości woda występuje w stanie nadkrytycznym, czyli takim, w którym temperatura i ciśnienie są większe od ciśnienia i temperatury jej punktu krytycznego.
Woda w stanie nadkrytycznym powstaje w temperaturach powyżej 374oC i ciśnieniu powyżej 22 MPa. Jej zastosowanie w elektrowniach geotermalnych pozwala na ekstrakcję nawet 10 razy więcej energii niż w tradycyjnych systemach. Dzięki temu geotermia mogłaby dorównać wydajnością elektrowniom opartym na paliwach kopalnych, ale bez emisji CO2. Quaise zamierza wykorzystać istniejącą infrastrukturę elektrowni węglowych, zastępując ich źródła ciepła nadkrytyczną energią geotermalną.
Jeśli Quaise odniesie sukces, może to oznaczać koniec uzależnienia od paliw kopalnych. W przeciwieństwie do energii słonecznej i wiatrowej, geotermia jest stabilnym i nieprzerwanym źródłem energii. Ponadto, wdrożenie tej technologii na szeroką skalę mogłoby zrewolucjonizować geopolitykę, dając wszystkim krajom równy dostęp do niemal nieograniczonego źródła energii. Eksperci przewidują, że takie rozwiązanie mogłoby znacząco przyspieszyć proces dekarbonizacji globalnej gospodarki.
Mimo ogromnego potencjału, przed Quaise stoją wyzwania technologiczne i finansowe. Dotychczasowe projekty ultragłębokiego wiercenia borykały się z problemami związanymi z ekstremalnymi temperaturami, nieprzewidywalnymi właściwościami skał oraz kosztami operacyjnymi. Quaise planuje przeprowadzenie pierwszych testów terenowych w 2025 roku, a pełnowymiarowa elektrownia geotermalna mogłaby zacząć działać już w 2028 roku.
