Вулканическое тепло давно перестало быть лишь проявлением силы природы — сегодня оно превращается в источник чистой и возобновляемой энергии. Рассказываем, какие страны используют скрытый потенциал недр Земли.
Чем полезны вулканы
Вулканы — это геологические образования, через трещины или кратеры которых раскаленная магма находит путь на поверхность. Потом она застывает, накапливается слоями, со временем формируя гору. Больше всего извержений случается в местах соприкосновения тектонических плит. Когда они расходятся, образуются трещины, через которые кипящая магма, смешанная с газами, прорывается на поверхность.
Часть этой расплавленной магмы выбрасывается в процессе извержения, но основная масса остается внутри, нагревая воду и окружающие породы. Конечно, использовать для получения электричества саму извергающуюся магму никто не планирует. Это крайне опасно, да и не стабильно. Ведь вулканы не извергаются по заказу. Но выход нашелся. Многие страны используют вулканическое тепло для выработки энергии. Для этого специалисты определяют наиболее горячие зоны и бурят скважины до нагретых пород и воды. На поверхность вырывается горячий пар, который направляется на электростанцию для вращения турбин и выработки электроэнергии.
Геотермальные электростанции фактически используют возобновляемый ресурс, так как земля постоянно производит тепло. К тому же они производят гораздо меньше загрязнений и выбросов парниковых газов. Вот только процесс добычи тепла весьма дорогостоящий. Бурить приходится на большую глубину, при этом учитывать сейсмическую активность региона, чтобы не спровоцировать землетрясение. Да и сами геотермальные электростанции должны находиться в непосредственной близости от источников тепла. Чаще всего такие места расположены вдали от городов и от основных потребителей энергии.
Какие страны используют вулканическое тепло
Несмотря на то, что технология пока слабо развита и требует огромных вложений, некоторые страны уже пользуются возможностями земного тепла.
США
Больше всего геотермальных электростанций находится в США. Лидирует Калифорния, расположенная на границе двух тектонических плит, там функционирует 31 электростанция. За ней следует Невада с 26-ю. В 2023 году все геотермальные электростанции США произвели рекордные 16,5 млрд кВт.
Индонезия
Расположенная буквально на вулкане, Индонезия находится на втором месте по выработке геотермальной энергии. Ее 19 действующих станций вырабатывают около 2400 МВт электроэнергии. При этом уровень использования находится на отметке всего лишь 8%. А общий потенциал пылающих островов оценивается в 28 тыс. МВт.
Филиппины
Филиппины держались на втором месте после США до 2018 года, пока не уступили Индонезии. Но страна упорно стремится вернуть утраченную позицию. Сейчас на ее 9 геотермальных электростанциях вырабатывается почти 1850 МВт энергии. На подходе несколько проектов общей мощностью 48 МВт. А на стадии разработки и утверждения потенциал в 381 МВт. Пока же геотермальная энергия занимает около 14% от общего количества других источников.
Исландия
Маленькое островное государство имеет всего шесть геотермальных электростанций общей мощностью 572 МВт. Тем не менее они вырабатывают около 70% всей потребляемой энергии. На острове более 150 вулканов, тепло которых используется для отопления и питания многочисленных теплиц. Кроме того, почти 90% домов отапливаются геотермальной энергией. Подземное тепло также помогает Исландии привлекать все больше туристов, приезжающих искупаться в горячих источниках.
Латинская Америка
Этому региону до лидеров пока далеко. Однако сторонники альтернативной энергетики заинтересованы в развитии направления в странах Латинской Америки и Карибского бассейна. Более 3 тыс. вулканов в регионе способны обеспечить энергетическую потребность без увеличения выбросов CO₂.
Американская компания Ormat — поставщик технологий возобновляемой геотермальной энергии — имеет собственные заводы в Гватемале, Никарагуа, Гондурасе, Чили, Коста-Рике и Гваделупе на Карибах. По всему региону уже работает более десятка геотермальных электростанций. Однако они производят меньше 1% общей потребности. Так что потенциал для развития значительный.
Что нового в отрасли
Потенциал геотермальной энергии в настоящее время не используется в полной мере. Однако в связи с бедственным положением экологии планеты интерес к этой сфере растет. Ведь тепло Земли постоянно, оно не зависит от погодных условий, как это происходит, например, при работе ветряных или солнечных электростанций. К тому же геотермальные электростанции наносят гораздо меньший вред экологии.
Что нового появилось в отрасли в последние годы:
Усовершенствованные системы EGS (Enhanced Geothermal Systems)
Позволяет добывать геотермальную энергию даже в тех местах, где нет природных подземных резервуаров с горячей водой. Они создаются искусственно путем закачки жидкости под землю, где горячие сухие горные породы ее нагревают.
Геотермальные системы с замкнутым контуром
Здесь вода циркулирует по трубам, нагреваясь под землей за счет горячей породы. При этом не имеет контакта с грунтом, что уменьшает риск загрязнения окружающей среды. И эти системы также могут использоваться там, где породы сухие, а из-под земли не бьют кипящие гейзеры.
Сверхкритическая геотермальная энергия
Такая энергия вырабатывается из сверхкритической воды под поверхностью земли. Все просто, но не совсем понятно. Когда же вода становится таковой? Чтобы достигнуть пика температуры и давления, вода должна находиться рядом с раскаленной магмой. Такие запасы чаще всего можно найти на больших глубинах. Однако в регионах с высокой вулканической активностью, например, в Исландии, они обнаруживались и на глубине всего 2 км.
Мощность сверхкритической воды может быть в 5−10 раз выше обычной геотермальной. И если найти способ укрощения этой стихии, то и эффективность геотермальных электростанций значительно повысится.
