Teadlane püüab kivimeid aurustades jõuda Maa sügavuses peituva igavese energiani

Sellise traditsioonilise elektrijaama saaks panna täiesti nullheitega tootma elektrit olemasoleva auruturbiiniga, ainult et seda ajab ringi sügaval maa alla soojusega aurustatud vesi. Küsimus on ainult, kuidas puurida nii sügav auk. Foto: Denny Franzkowiak / Pixabay

Massachusettsi tehnoloogiainstituudist (MIT) välja kasvanud iduettevõte Quaise Energy koos uut puurimistehnoloogiat pikalt uurinud teadlase Paul Woskoviga plaanib puurida maailma sügavaimad augud, kust hakkab välja pulbitsema piiramatut geotermaalenergiat. Puuraugud tuleb aga teha nii sügavale, kuhu varem pole keegi jõudnud. Selleks on teadlasel välja pakkuda juba aastaid uuritud lahendus – kivimite aurustamise tehnoloogia.

MITi plasmateaduse ja termotuumasünteesi keskuse uurimisinsener Woskov on leidnud ka hea koha, kus kuum puur maasse lüüa. Selleks on üks seiskunud söeelektrijaam New Yorgi lähistel, kus asub veel töökorras auruturbiin ning säilinud on ka võrku ühendatud elektriliinid. Nii pole uue eksperimentaalse augu jaoks vaja taotleda maakasutuse lubasid ning võrguühendus on ka hiljem olemas.

Kasutades uutmoodi lähenemisviisi, mille kallal teadlane on töötanud juba viimased 14 aastat, loodab ta, et kümne aasta jooksul saab valmis täiesti süsinikuvaba piiramatu energiaga elektrijaam. Pilootjaam aga peaks juba mõne aastaga elektrit tootma hakkama.

Geotermaalenergiaga saab elektrit toota nagu tavalises soojuselektrijaamas, kus kuumus aurustab vee, veeaur paneb käima generaatoriga ühendatud turbiini. Selleks tuleb ainult vesi väga sügavale maa alla juhtida, kus on väga kõrge temperatuur. Quaise Energy hinnangul võiks puurauk ulatuda näiteks 20 kilomeetri sügavusele.

Iseenesest on geotermaalenergia idee juba vana ning näiteks Islandil ja mujal vulkaanide läheduses kasutatav, kus pole vaja kuigi palju kuumade kihtideni puurida või purskub maa seest juba looduslik keev vesi. Uus on aga idee, mismoodi saada puuraugud sügavamale kui 8–9 km. Seniste mehaaniliste tehnoloogiatega on see sügavus saanud laeks, kust enam edasi pole võimalik minna. Maailma sügavaim auk puuriti Venemaal Norra piiri lähedal 1970ndatel ja ulatub «vaid» 12 kilomeetri sügavusele.

Edasi loodab meeskond käivitada oma süsteemi abil vanad söe- ja maagaasijaamad, mida saaks taaskasutada, kuid mille auruturbiine ajab ringi fossiilse kütuse põletamise asemel maa sisemusest saadud soojus.

Ettevõte kavatseb spetsiaalse seadmega kivimeid aurustama hakata, et luua maailma sügavaimad puuraugud ja koguda sealt geotermilist energiat sellises mahus, mis rahuldaks inimkonna energiatarbimist peaaegu igavesti. Quaise'i asutajad on seadnud ambitsioonika eesmärgi alustada piloot-energiatootmist juba 2026. aastal.

Plaan polegi väga utoopiline, sest kivimeid aurustav tehnoloogia on juba olemas. Selleks kasutatakse kuni terahertsi sagedusalani mikrolaineid kiirgavat seadet, mida nimetatakse gürotroniks ja mida on teadusuuringutes ja tootmises kasutatud juba aastakümneid. Nende põhiline kasutusala on termotuumasünteesi uurimisel, valmis aparaate saab osta ja neid tehakse tööstuslikult vastavalt tellimustele.

Gürotroniga loodetakse ületada rõhu ja kuumuse probleemid, mis tekivad väga sügaval maa all. Kui mehaanilisel puurimisel kasutatakse spetsiaalset mudalaadset ainet ja 8 km sügavuseni jõudmine maksab ligi 30 miljonit eurot, siis mikrolainetega peaks saama üles sulatatud kivimitega toetada augu külgi ja suurt rõhku nõudev aurustamine omakorda avaldab vastumõju sügaval maa all valitsevatele rõhkudele.

Ettevõte kavatseb hakata 2026. aastal koguma energiat pilootjaamas geotermilistest kaevudest, mis ulatuvad kivimiteni temperatuuriga kuni 500 kraadi. Edasi loodab meeskond käivitada oma süsteemi abil vanad söe- ja maagaasijaamad, mida saaks taaskasutada, kuid mille auruturbiine ajab ringi fossiilse kütuse põletamise soojuse asemel maa sisemusest saadud soojus. Selleks peab 90 protsendil juhtudest puurima 20 kilomeetri sügavusele.