(началось?) Звезднополосатые собрались побить рекорд Кольской сверхглубокой "дыры"

Свежак по теме сверхглубоких:

Американские стартапы планируют побить советский рекорд по созданию самой глубокой скважины, когда-либо пробуренной, чтобы высвободить огромное количество геотермальной энергии из ядра Земли.

По словам одного из вдохновителей этого плана, подземная молния (прим. аффтара - шта?)  — одна из многих опасностей использования термоядерной технологии для бурения самой глубокой дыры на Земле с целью высвободить безграничную чистую энергию из ее ядра.

Использование гиротрона для бурения земной коры в поисках неограниченной мощности может звучать как научная фантастика. Но это именно то, что планирует сделать американский стартап Quaise Energy, среди спонсоров которого есть японская компания Mitsubishi.

«Земля — это огромная батарея» и «невероятно неиспользованный источник чистой возобновляемой энергии», — сказал Recharge соучредитель Quaise Мэтью Хоуд.

Геотермальная энергия по-прежнему является нишевым источником возобновляемой энергии по сравнению с ветровой, солнечной и гидроэнергетикой, но Уд считает, что она «готова к прорыву».

По его словам, геотермальная энергия является «идеальным дополнением» к прерывистой энергии от ветровых и солнечных электростанций, поскольку она обеспечивает стабильную базовую нагрузку электроэнергии.

Еще один «огромный плюс» заключается в том, что геотермальная энергетика «настроена на то, чтобы воспользоваться преимуществами крупнейшей отрасли в мире сегодня, а именно нефтегазового сектора», поскольку, по его словам, она требует «многих одинаковых навыков и рабочих».

По словам Уда, причина, по которой она до сих пор не реализована, заключается в том, что в настоящее время геотермальная энергия опирается на «комбинацию Златовласки» трех присутствующих факторов: тепла, воды и проницаемости.

фотограмма Уда прилагается:

Это означает, что геотермалка работает только в очень ограниченных местах, таких как Исландия (геотермальный очаг) и в местах вокруг Тихоокеанского региона, таких как Индонезия и Калифорния.

Это способствовало довольно незначительному наращиванию геотермальной энергии на сегодняшний день: в конце прошлого года ее мощность составляла, по оценкам, 16 ГВт, в отличие от более чем по одному тераватту солнечной и ветровой энергии.

Quaise считает, что его план по бурению «глубже, горячее и быстрее» может открыть доступ к геотермальной энергии в тераваттном масштабе.

Технология термоядерного синтеза «испарит» камень

В основе плана Куэза по перевороту глобального сектора возобновляемых источников энергии лежит гиротрон, технология, по иронии судьбы (прим.аффтара - чо за обороты?) разработанная для продвижения параллельного поиска безграничной чистой энергии – ядерного синтеза.

Гиротрон использует мощный лазерный луч для генерации мощных микроволн миллиметрового диапазона для нагрева и управления плазмой, которую ученые-топливщики используют в термоядерных реакторах.

Компания Quaise, созданная в 2018 году на базе Центра плазменных исследований и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института, будет использовать эти мощные микроволны для «испарения горных пород» и бурения земной коры на глубину до 20 км.

Куэйз говорит, что пар, производимый на этой глубине, имеет температуру около 500°C — ту же самую температуру, при которой работают современные угольные и газовые электростанции.

Все это делает Quaise «совершенно уникальным», сказал Уд, который утверждает, что бурение глубже и жарче(?), чем у конкурентов, позволит стартапу генерировать электроэнергию по тем же ценам, что и ветер и солнечная энергия.

Это также означает, что Quaise сможет поставлять геотермальную энергию в места, которые в настоящее время невозможны, например, на востоке США и во многих регионах Европы, освобождая источник энергии от его нынешних географических цепочек.

Схема

Если компания Quaise хоть сколько-нибудь приблизится к достижению своей конечной цели — пробурить 20 км вглубь Земли, она не только побьет, но и уничтожит ( прим. аффтара - угу успехов! ) текущий рекорд самой глубокой рукотворной дыры.

Кольская сверхглубокая скважина длиной 12 262 метра была пробурена Советским Союзом в разжигаемом Холодной войной соревновании с США – несколько менее модном антиподе космической гонки.

Советскому Союзу потребовалось 20 лет, прежде чем Уд сказал, что они столкнулись с проблемой в месте, которое местные жители называют «адским колодцем». Когда температура приблизилась к 200°C, Советы «больше не могли охлаждать оборудование», и оно перестало работать.

По словам Уда, гиротрон позволяет Куэзу обойти эту проблему.

Хотя Quaise будет использовать обычное бурение на первых нескольких километрах, как только он двинется дальше и переключится на гиротрон, «у нас нет новых механических инструментов и электроники, которые находились бы в скважине при таких очень высоких температурах».

Это потому, что гиротрон будет находиться на поверхности Земли. По словам Уда, все, что входит в скважину на этом этапе, — это «простая гофрированная металлическая труба», известная как волновод. Гиротрон будет излучать через него свои микроволны, чтобы испарить горные породы на километры под поверхностью.

Бурение на глубину 20 км — это «своего рода цель, позволяющая увидеть падение Луны среди звезд», — признает Уд. Если Квайз действительно проникнет так глубоко, по его словам, он сможет использовать сверхгорячую геотермальную энергию «теоретически где угодно».

Но он сказал, что даже достижение 10-15 км будет означать, что Quaise, которая планирует в этом году первые полевые испытания с использованием своей технологии, сможет реализовать свои геотермальные амбиции в тераваттном масштабе.

Подземные молнии и другие проблемы

Использование термоядерной технологии для бурения самой глубокой дыры на Земле ставит сложные задачи.

Но проще говоря, сказал Уд, они заключаются в следующем: «Нам нужно подать энергию в скважину, вытащить камень из скважины, а затем сохранить скважину открытой, чтобы она не обрушилась».

Гиротрон превосходно передает большое количество энергии на большие расстояния, а моделирование показывает, что его эффективность может достигать 80-90%. Но чтобы это работало, им необходимо убедиться, что труба, тянущаяся под землей на глубину до 20 км, является «относительно прямой», без «перегибов и разрывов».

Несоблюдение этого требования может привести к образованию электрической дуги, говорит Уд, когда микроволны, попадая на разрыв, создают «молнию в трубе» — «как если бы вы случайно положили алюминиевую фольгу в микроволновую печь».

Когда микроволны попадают на камень, образующийся пар настолько горячий, что «ионизируется в плазму», — сказал Уд. Это не «молния» в виде дуги, а «больше похоже на пламя», сказал он.

Если плазмы «накапливается слишком много», это может стать проблемой.

Но порода должна быть настолько полностью испарена, чтобы оставшиеся частицы могли быть подняты из скважины с помощью «продувочного газа», сказал он. В противном случае причастия могли бы «прилипнуть и закупорить» пространство между волноводом и отверстием.

Куэзу также придется проявить «творческий подход» к тому, как не допустить обрушения дыры, сказал Уд. Это связано с тем, что он не может использовать буровой раствор, обычно используемый для балансировки давления, поскольку волновод должен иметь возможность передавать микроволны.

По словам Уда, существует также проблема с цепочкой поставок. Гиротроны в первую очередь созданы для исследований в области термоядерного синтеза и не «стандартизированы и оптимизированы для желаемых условий бурения». Они также не являются «надежными и устойчивыми к непогоде», сказал он.
Недавнее колонковое бурение компанией Quaise в США закладывает основу для предстоящих полевых испытаний ее технологии миллиметровых волн.

фото фольги в микроволновке

План мог бы принести «новые идеи», но расстроил геологов

Бурение глубже, чем когда-либо прежде, будет иметь более широкие научные последствия, сказал Уд. «Мы собираемся узнать что-то новое о составе горных пород и механике горных пород».

Кольская скважина в свое время доказала ошибочные предположения о составе земной коры, основанные на сейсмологии.

Ученые думали, что на определенной глубине гранит превратится в базальт в земной коре, но бурение Кольской скважины «показало, что это не так», сказал Уд.

«Я уверен, что если бы мы смогли пробурить скважину на такие экстремальные глубины… мы получили бы новую информацию для научного сообщества», — сказал он.

«Хотя я знаю, я уверен, что некоторые геологи не будут рады тому, что мы сильно разрушаем породу в яме».

------------------------

Сцылки

https://www.quaise.energy/

https://www.renewableenergymagazine.com/geothermal/quaise-energy-raises-21-million-to-accelerate-20240313

и прч. 

Ну что тут добавить... интересно участие японцев (доступ к двойным технологиям?) , а также то с какой легкостью был собран достаточно крупный "срочносбор" на Тему  ( https://www.thinkgeoenergy.com/quaise-energy-secures-21-million-funding-to-support-field-operations/ )