マグマパワー:過熱溶融岩石が再生可能エネルギーを提供する方法地熱エネルギーは、通常、活火山の近くで発見されます。
エリック・ガバ, のCC BY-SA

アイスランドは、溶岩のように暑いところに水を入れようとしています。 土地の数キロメートル、Thorという掘削機が すぐに浸透する マグマ溜まりの周りの領域で、内部の地球からの溶融岩が海底を通って湧き出た水を加熱します。 この水は1,000°Cに達し、腐食性の化学物質で飽和しますが、最終的には表面までパイプされ、その熱は使用可能なエネルギーに変わります。

これは、巨大な工学的課題であり、地熱発電の新しい時代を導くかもしれないものです。 世界中の既存の地熱プロジェクトでは、水温が300°C未満に加熱される必要があります。なぜこの余分な努力と費用を払うのでしょうか?

答えは簡単です:最も極端な温度の水は、超臨界真の液体でも真の気体でもなく、驚異的な量のエネルギーを保持することができます。 超臨界水は、 10倍のパワー 従来の地熱源よりも高い。

アイスランドは130火山の上に建てられた国です。 発散板境界 これは数キロメートル下のマントルから熱い新鮮なマグマを連続的に供給します。 アイスランド人はこれを利用して、現在は電気の4分の1以上を発電しています 地熱の表面の2km以内の沸騰温度の水に接近する。


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  アイスランド掘削プロジェクト (IDDP)は、アイスランド地殻の4km以下の深さで何が起こるかを調べるために設定されました。 2009では、最初の掘削脚の間、彼らは偶然に マグマポケットを打つ最終的にシステムを安定させて 最も熱い蒸気 地熱探査でこれまでに生産されたもの:450°C。

現在掘削されている第2のボアホールは、Reykjavik付近のReykjanes半島の下のマグマ溜まりの周りに岩を貫通する深い循環水を叩くことを目指しています。

火山に沿って

アイスランドで提供されている地熱富の恥ずかしさは、珍しいことではありませんが、ユニークではありません。 実際、全エネルギーシェアの点で地熱発電量が最も高い国はありますが、それは最高でもなく、地熱発電量上位5カ国でもありません。 実際、上位5位の国は驚きになるかもしれません。

世界最大の地熱発電会社は米国です。 3,450の容量は約2015 MWです主にカリフォルニアを中心にしている(典型的な原子力発電所は1,000 MWを中心に生産している)。 次はフィリピンとインドネシア、それぞれ1,870と1,340 MWです。 メキシコとニュージーランドのトレイルはそれぞれ1,000 MWを少し上回り、アイスランド(665 MW)はイタリア(916 MW)の7倍です。

火山は、これらすべての国の地熱資源の共通の要因です。 米国はまた、巨大なサンアンドレアス断層帯と、地殻を介して熱と流体を伝導するその能力を利用しています。

完璧な地熱地帯を探して

地熱エネルギーが成功するには、熱が必要で、接近可能でなければならず、その周りに水を移動できる必要があります。 これらの3つの簡単な要件は、一緒に見つけるのが難しい場合があります。

惑星の大部分を渡って、熱い物質は、経済的に到達するには深すぎます。 地球の地殻の温度は、一般に 25kmの深さごとに1°C; 地熱が経済的であるためには、その値は50または150°C / kmに近くなければならない。 それは地質学的に珍しいものの近くにある必要があることを意味します。間伐された地殻(熱いマントルに近いので)や、プレート境界や熱やマグマを表面に向かわせる火山などの特徴です。

その条件が満たされていれば、あなたはまだ水を動かすことができなければなりません。 岩石はすべて似ているわけではありません。あるものは、水が穀物間の細孔や境界線を通って容易に流れることを可能にし、他のものは障壁のようなものです。 水がボアホールに流れ込むことができなければ、それを表面に持ち込むことはできません。

暖かい場所に自然の水がない場合、エンジニアは何かをダウンさせることができます。 しかし、岩石が流れ落ちるのを防ぎ、水が分散してしまうと、水は単にボーリングホールのすぐ近くの地域を冷却し、地熱の点で無意味になります。

金、希土類元素、または良い農地と同様に、地域の地質はこの貴重な資源へのアクセスを制御します。 活発な火山がある場所であれば、IDDPの先駆けとなっている高温地熱探査の恩恵を受ける可能性があります。 それには、太平洋周辺のすべての国が含まれます 環太平洋火山帯 おそらく、彼らの景観に点在する火山から何らかの恩恵を引き出すための機会です。

会話

著者について

Earth Scienceの上級科学者であるPete Rowley氏は、 ポーツマス大学

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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