المصدر: geothermal-energy-journal.springeropen
الفكرة الأساسية
دراسة الإمكانيات النظرية لإنتاج الطاقة من الأنظمة الجيولوجية المحسنة (EGS)* في القشرة القارية المرنة على أعماق كبيرة ودرجات حرارة عالية، وتقييم التحديات والتقنيات المطلوبة لتحقيق هذا الهدف.
تفاصيل القصة
تُعد القشرة القارية عند درجات حرارة تزيد عن 400 درجة مئوية وعلى أعماق تزيد عن 10-20 كم مرنة في طبيعتها، لكنها يمكن أن تصبح هشة وقابلة للنفاذ استجابةً للتغيرات في درجة الحرارة أو حالة الإجهاد الناتجة عن حقن السوائل.
في هذه الدراسة، تم تقدير القدرة النظرية لإنتاج الطاقة من نظام جيولوجي محسن (EGS)* على عمق 15-17 كم باستخدام نموذج رقمي يأخذ في الاعتبار الاستجابة الديناميكية للصخور للتبريد والضغط الناتج عن الحقن. تشير محاكاة نظام EGS* الذي يدور فيه 80 كجم/ثانية من الماء عبر الصخور الساخنة التي تصل إلى 425 درجة مئوية في البداية إلى أن هذا النظام يمكنه إنتاج طاقة حرارية بمعدل 120 ميجاواط حراري (حوالي 20 ميجاواط كهربائي) لمدة تصل إلى عقدين. ومع انخفاض درجة حرارة السوائل (أقل من 400 درجة مئوية)، يتناقص إنتاج الطاقة الحرارية إلى حوالي 40 ميجاواط حراري بعد قرن من دوران السوائل.
ومع ذلك، فإن استغلال هذه الموارد يتطلب تحقيق نفاذية كبيرة في الصخور المرنة التي يمكنها التعامل مع ضغوط الحقن العالية دون تسرب حراري سريع. تتطلب هذه العملية أن تتحقق قيم نفاذية تبلغ حوالي 10^–15 إلى 10^–14 م2 في حجم من الصخور يقدر بحوالي 0.1 كم³.
بعد تبريد الخزان، يفترض النموذج أن الصخور تتصرف بطريقة هشة، مما قد يؤدي إلى انخفاض ضغوط السوائل بسبب انخفاض عتبات الفشل في القشرة المتوترة بشكل حرج. قد يزيد هذا التطور من مخاطر حدوث تسربات في مسارات السوائل، كما هو الحال في أنظمة EGS* التقليدية.
رغم أن هذه الدراسة النظرية تسلط الضوء على أدوار المعايير الجيولوجية والتشغيلية، فإن تحقيق الإمكانيات الكاملة للقشرة المرنة كمصدر للطاقة يتطلب تقنيات حفر عميقة فعالة من حيث التكلفة، بالإضافة إلى المزيد من الأبحاث لفهم سلوك الصخور تحت درجات الحرارة والضغوط المرتفعة.
المصطلحات الأساسية
