Indo 20 quilômetros de profundidade no solo, haverá energia infinita?

Energia eólica, energia solar, energia geotérmica, energia nuclear… Com uma grande quantidade de gases de efeito estufa e mudanças climáticas globais, o desenvolvimento de energias renováveis ​​e limpas é cada vez mais urgente para o desenvolvimento futuro da sociedade humana. Como resultado, temos visto cada vez mais turbinas eólicas e painéis solares, e também temos trabalhado para alcançar a fusão nuclear controlada.

Entre eles, a energia geotérmica não parece ser mencionada com frequência, mas na terra sob nossos pés, além dos combustíveis fósseis, há uma quantidade enorme de energia.

A Quaise Energy, uma empresa start-up derivada do Massachusetts Institute of Technology (MIT), está a planear uma "perfuração de terra" para perfurar um buraco profundo com cerca de 20 quilómetros de comprimento na terra para libertar a maior energia inexplorada – a energia geotérmica.

A Quaise optou por desenvolver a energia geotérmica porque acredita que esta fonte de energia limpa à escala de terawatts (1 terawatt equivale a 10 à 12ª potência) tem um potencial considerável. Como a energia geotérmica é explorada no subsolo, recursos como plataformas, cadeias de suprimentos e estruturas da indústria de combustíveis fósseis podem ser empregados, em vez de construir do zero.

Além disso, um fluxo constante de calor geotérmico não será tão intermitente quanto o eólico e o solar, e é mais acessível do que a fusão nuclear controlada, que ainda é um trabalho em andamento. Nenhum combustível é necessário, nenhum resíduo é gerado e a terra e os materiais usados ​​são menos de 1% de outras fontes de energia renovável. Em comparação com outras fontes renováveis, a energia geotérmica é mais conveniente e "mais limpa".

Já que a energia geotérmica tem um potencial tão grande, por que o "senso de presença" em energia limpa não é alto? Na verdade, os seres humanos começaram a utilizar a energia geotérmica há muito tempo. Por exemplo, recursos geotérmicos rasos perto da superfície criaram fontes termais e estufas agrícolas. Muitos países, incluindo o meu país, também construíram usinas geotérmicas, mas a utilização taxa é limitada.

Não é que os humanos não queiram energia geotérmica, mas — eles não podem. O interior da terra é uma "grande bola de fogo". Quanto mais fundo desce da superfície, maior a temperatura. Do magma vulcânico e dos terremotos que irrompem de vez em quando na falha, você pode ver o "quente" e "quente" nas profundezas do estrato, enorme energia. É isso que impede os seres humanos de explorar o subsolo.

O poço Kola Superdeep na Rússia, os cientistas da era soviética originalmente queriam penetrar até o manto, mas depois que um dos buracos atingiu 12.289 metros em 1989, altas temperaturas de pelo menos 200°C Danos à broca, rocha porosa , gás e outros fluidos despejando no buraco, e financiamento urgente selou o buraco profundo.

A gruta de Kola tem apenas cerca de 12 quilómetros de comprimento, e a ambição de Quaise é chegar a 20 quilómetros de profundidade onde o ambiente pode atingir cerca de 500°C. Se você quiser ir mais longe, as ferramentas para “abrir o caminho” são naturalmente mais fortes.

Quaise está desenvolvendo um novo método de perfuração ultraprofunda: primeiro usando perfuração rotativa convencional para perfurar a formação subterrânea. Em seguida, mude para ondas milimétricas de alta potência para derreter, quebrar e vaporizar a matéria dura antes de descer. Os cientistas soviéticos levaram mais de 20 anos para perfurar cerca de 12 quilômetros, e ondas milimétricas de alta potência desceram 20 quilômetros, talvez apenas 100 dias.

De referir que as ondas milimétricas de alta potência que podem permitir que a perfuração do Quaise atinja novos patamares estão relacionadas com outra fonte de energia limpa: a energia nuclear de fusão nuclear controlada. Para conseguir a fusão nuclear controlada, o instrumento precisa suportar altas temperaturas de centenas de milhões de graus.Os pesquisadores que projetaram o projeto do tokamak (dispositivo de reação de fusão nuclear) descobriram que ondas milimétricas podem aquecer muito o plasma.

No processo de pesquisa de fusão nuclear controlável que espera imitar as reações internas do sol, ciclotrons e ondas milimétricas são resultados de pesquisa de fusão inovadores, e também são de grande importância para o "sol subterrâneo".

De acordo com o plano de Quaise, em 2024, terá a primeira sonda de perfuração híbrida em grande escala combinando as capacidades tradicionais de perfuração rotativa e de perfuração por ondas milimétricas e, em 2026, poderá utilizar o primeiro sistema geotérmico ultratermicamente aprimorado e obter petróleo de alguns poços. 100 megawatts de energia térmica, a primeira usina de combustível fóssil a ser realimentada com vapor geotérmico limpo será construída em 2028.

A energia sempre assolou o ser humano, se o plano de Quaise se concretizar, temos uma energia geotérmica "inesgotável" e o futuro da humanidade pode ter uma nova visão.

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