Oregoni osariigis, aktiivse Newberry vulkaani nõlvadel, toimub ebatavaline energiaalane katse. Siin püüavad teadlased ja insenerid ammutada puhast energiat äärmiselt kuumadest sügavustest. Koht on valitud julge sammuna, sest tegu on ühe ohtlikuma Ameerika vulkaaniga.
Superkuuma geotermilise energia otsingul
Projekti veab ettevõte Mazama Energy, mis puurib senisest märksa sügavamale ja töötab palju kõrgemate temperatuuridega kui ükski varasem geotermiline elektrijaam. Nende eesmärk on ületada 400 kraadi Celsiuse piir. See avaks tee uutele füüsikanähtustele, mis võimaldaksid elektrit toota märksa tõhusamalt.
Tavalised geotermijaamad kasutavad ära looduslikke kuuma vee ja auru lohke. Newberry vulkaani juures rakendatakse aga teistsugust lähenemist: vesi süstitakse kunstlikult kuumadesse, kuid kuivadesse kivimitesse. Selleks kasutatakse puurimis- ja rõhutehnoloogiaid, mis on seni olnud rohkem seotud naftatööstusega.
Vesi üle kriitilise piiri
Murranguline hetk saabub siis, kui vesi kuumutatakse üle 374 kraadi ja see satub hiiglasliku rõhu alla. Sellistes tingimustes muutub see ülitihedaks ehk ülekriitiliseks – olekuks, mis jääb vedeliku ja gaasi vahele. Selline vesi talletab soojust nagu vedelik, kuid liigub nagu gaas, mistõttu annab ta energiat edasi erakordselt kiiresti.
Ettevõtte juht Sriram Vasantharajan võrdleb seda muutust superkangelasega: laskudes maa alla on vesi veel tavaline, kuid pinnale tagasi tõustes on ta juba võimas energiakandja. Tänu sellele võib üksainus puurauk superkuumas kivimis anda viis kuni kümme korda rohkem energiat kui traditsioonilised, ligikaudu 200 kraadi juures töötavad süsteemid.
Mazama Energy plaanib võimsust suurendada järk-järgult. Aastal 2026 loodetakse jõuda esimese 15 megavatini, millest piisaks mitmele tuhandele kodumajapidamisele. Pikemas plaanis sihitakse 200 megavati, mis kataks terve väikese linna või suure andmekeskuse vajaduse.
Tehnilised väljakutsed ja riskid
Nii suure hüppe kõige suurem piirang on tehnika, sest tavapärane puurimisseadmete varustus ei talu enam üle 400 kraadi kuumust. Elektroonika lakkab töötamast ning mehhanismid kuluvad kiiresti. Lahendusena hakati puurauke jahutama vedela süsihappegaasi vooga, mis võimaldas 2025. aasta alguseks jõuda enam kui kolme kilomeetri sügavusele ja saavutada 331 kraadi temperatuuri.
Kuid sügaval maa all rõhu all hoitav vesi toob kaasa ka seismilise riski. Ajalugu tunneb juhtumeid, kus sellised katsed on põhjustanud tuntavaid maavärinaid. Newberry piirkonnas on viimase kuue kuu jooksul registreeritud viis väikest maavärinat, tugevaim magnituudiga 2,5. Seetõttu jälgivad teadlased olukorda pidevalt.
Mis saab edasi?
Kui projekt käivitatakse plaanipäraselt, võiks sellest saada maailma esimene kaubanduslikult toimiv superkuumade kivimite geotermijaam. Edu julgustaks teisigi investoreid ja riike, sest geotermiline energia pakub stabiilsust, mida päikese- ja tuuleenergia sageli ei suuda tagada. See ei sõltu ilmast ega kellaajast ning saab elektrit toota ööpäevaringselt.
Newberry vulkaani energiapotentsiaali hinnatakse hiiglaslikuks – tulevikus võiks see ulatuda mitme gigavatini. Selline võimsus oleks võrreldav märkimisväärse osa kogu Oregoni osariigi elektritoodanguga. Ülekriitilise vee kasutamine, mis on füüsikutele ammu tuttav nähtus, jõuab nüüd esimest korda reaalselt tööstusliku ulatuseni ning võib põhjalikult muuta puhta energia tulevikku.
