Američané chystají vrt do jádra Země. Chtějí získat nevyčerpatelnou energii

Z důvodu nezávislosti na Ruském plynu a ropě se společnost Quaise chystá použít unesenou technologii jaderné fúze k vyvrtání nejhlubších vrtů v historii, čímž se uvolní čistá, prakticky neomezená, superkritická geotermální energie, která může znovu napájet elektrárny na fosilní paliva po celém světě, informuje server New Atlas.

Všichni vědí, že zemské jádro je horké, ale jeho rozsah možná ještě dokáže překvapit. Teplota v železném středu jádra se odhaduje na přibližně 5 200 °C a vzniká díky teplu z rozpadajících se radioaktivních prvků, které se spojuje s teplem, jež stále zůstává ze samotného vzniku planety kataklyzmatické události, kdy byl vířící oblak plynu a prachu rozdrcen do koule vlastní gravitací.

Kde je přístup k teplu, tam se dá získávat geotermální energie. Pod povrchem Země je tolik tepla, že využití pouhého 0,1 procenta z něj by mohlo pokrýt energetické potřeby celého světa na více než 20 milionů let. Kde je přístup k teplu, tam se dá získávat geotermální energie. Problémem je přístup. Tam, kde se podzemní zdroje tepla přirozeně vyskytují blízko povrchu, jsou snadno dostupné a dostatečně blízko příslušné energetické sítě, aby se přenos ekonomicky vyplatil, se geotermální energie stává vzácným příkladem naprosto spolehlivé, nepřetržité ekologické výroby energie. Slunce přestane svítit, vítr přestane foukat, ale jádro Země je stále horké.

Nejhlubší díry v historii lidstva nejsou dostatečně hluboké

Kdybychom dokázali vrtat dostatečně hluboko, mohli bychom geotermální elektrárny umístit prakticky kamkoli bychom chtěli. Ale to je těžší, než se zdá. Tloušťka zemské kůry se pohybuje v rozmezí přibližně 5 až 75 km, přičemž nejtenčí části se nacházejí v hlubinách oceánu.

Nejhlubší vrt, který se kdy lidstvu podařilo vyvrtat, je superhluboký vrt Kola. Tento ruský projekt nedaleko norských hranic se uskutečnil v roce 1970 s cílem prorazit zemskou kůru až do pláště a jeden z jeho vrtů dosáhl v roce 1989 vertikální hloubky 12 289 m, než tým usoudil, že hlouběji jít nelze, a došly mu peníze.

V této hloubce členové týmu Kola očekávali teplotu někde kolem 100 °C, ale ve skutečnosti zjistili, že se blíží 180 °C. Hornina byla méně hustá a více porézní, než se očekávalo, a tyto faktory v kombinaci se zvýšeným teplem vytvořily noční můry při vrtání. Lokalita Kola zcela zchátrala a tento „vchod do pekla“, vrchol (nebo možná nadir) lidského úspěchu, je nyní anonymní, zavařenou dírou.

Proces přímého energetického vrtání by nabídl některé obrovské výhody:
1) žádné mechanické systémy ve vrtu, které by se mohly opotřebovat nebo rozbít
2) žádné teplotní omezení
3) stejně snadné pronikání do jakékoliv tvrdosti horniny
4) možnost nahradit potřebu pažení/cementu odolnou výstelkou

Poslední bod je zajímavý. Vrták s přímou energií by účinně prořezával horninu a roztavil by hřídel vrtu za chodu a zesklovatěl by ji do sklovité vrstvy, která by utěsnila kapaliny, plyny a další kontaminanty, jež způsobily problémy v předchozích projektech ultrahlubokých vrtů.

Jaderná fúze

Zdá se, že řešení by mohlo přijít ze světa jaderné fúze. Aby bylo možné napodobit podmínky, za kterých se v srdci Slunce tříští atomy, a uvolnit tak nejbezpečnější a nejčistší formu jaderné energie, potřebují výzkumníci v oblasti jaderné fúze generovat ohromující množství tepla. V případě projektu ITER se jedná o trvale udržovanou teplotu 150 milionů stupňů. Výzkum jaderné fúze je příjemcem miliard dolarů z mezinárodních vládních fondů, a tak urychluje pokrok a komercializaci v jiných oblastech, které by jinak neměly rozpočet.

Quaise: Komerční využití superkritické geotermální energie z velkých hloubek

V roce 2018 založilo Centrum pro plazmovou vědu firmu Quaise, která se zaměřuje na ultrahlubokou geotermální energii pomocí hybridních systémů, které kombinují tradiční rotační vrtání s gyrotronem poháněnou technologií milimetrových vln, přičemž jako čisticí plyn se do vrtu vhání argon, který čistí a chladí vrt a zároveň vypaluje horninové částice zpět na povrch a z cesty.

Společnost Quaise plánuje vrtat vrty až do hloubky 20 km, což je podstatně hlouběji než superhluboký vrt Kola, ale zatímco týmu Kola trvalo téměř 20 let, než dosáhl svého limitu, společnost Quaise očekává, že její proces s využitím gyrotronu bude trvat pouhých 100 dní. A to za předpokladu, že gyrotron bude mít výkon 1 MW.

Experti odhadují, že gyrotron o výkonu jednoho megawattu vyvrtá 70 metrů horniny za hodinu. Pro srovnání, kolský vrt do dvnácti kilometrů zabral bezmála dvacet let, gyrotron by měl dosáhnout hloubky dvaceti kilometrů do tří měsíců.

Zdroj: newatlas.com