آیا یک استارتاپ زمین گرمایی می‌تواند سنگ را بخار کند تا عمیق‌ترین حفره‌ها را حفر کند؟

شرکت Quaise Energy در حال استفاده از فناوری آینده‌نگر و تکیه بر حمایت ترامپ برای دسترسی به گرمای زیرزمینی است

بازالت بخار شده، یکی از سخت‌ترین سنگ‌های روی زمین.
یک ژیرotron 100 کیلوواتی که توسط Quaise توسعه یافته است، در یک مرکز در هیوستون دیده می‌شود.
منبع گرم

پرتویی از انرژی الکترومغناطیسی که با سرعت نور حرکت می‌کند، به یک قطعه ضخیم از بازالت، یکی از سخت‌ترین سنگ‌های روی زمین، برخورد می‌کند. این پرتو سنگ را تا حدود 3000 درجه فارنهایت گرم می‌کند و آن را در عرض چند دقیقه بخار می‌کند.

به گفته Quaise Energy، این راهی برای بهره برداری از انرژی زمین گرمایی است که در اعماق زیر زمین قرار دارد.

این استارتاپ اخیراً این فناوری شبیه به فیلم‌های علمی تخیلی را در هیوستون به نمایش گذاشت و یک سوراخ سیاه و ذوب شده به عمق حدود 4 اینچ و عرض 5 اینچ از خود به جای گذاشت. این شرکت به زودی قصد دارد تا حدود 12 مایل زیر سطح زمین حفاری کند، جایی که سلاح مخفی خود را مستقر خواهد کرد: یک ژیرotron.

ژیرotron می‌تواند به Quaise اجازه دهد تا به گرمای زیرزمینی که به دمای 1000 درجه فارنهایت می‌رسد، دسترسی پیدا کند و مقادیر زیادی انرژی پاک و شبانه روزی تولید کند.

حفر عمیق در سطح زمین برای رسیدن به منابع گرما یک کار سخت و طاقت فرسا است. به همین دلیل است که اکثر توسعه‌های زمین گرمایی در مناطقی قرار دارند که گرما در نزدیکی سطح زمین منتشر می‌شود، مانند شمال کالیفرنیا یا کشورهای آتشفشانی اندونزی و فیلیپین.

سمت چپ، سنگ بازالت بخار شده. راست، یک ژیرotron 100 کیلوواتی که توسط Quaise توسعه یافته است، در یک مرکز در هیوستون دیده می‌شود. Benoit Morenne/WSJ

Quaise می‌گوید با دستیابی به عمق بیشتر و حذف این محدودیت جغرافیایی، می‌تواند انرژی زمین گرمایی را در مکان‌های بیشتری آزاد کند.

ژیرotronها مایکروویوهای غول پیکری هستند که امواج میلی متری تولید می‌کنند که امواج رادیویی با فرکانس بالا هستند. شوروی اولین دستگاه از این نوع را در دهه 1960 اختراع و آزمایش کرد. ژیرotronها در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس هستند و در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی انرژی همجوشی در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند، جایی که از آنها برای گرم کردن پلاسما استفاده می‌شود.

Quaise امواج میلی متری را برای بخار کردن سنگ به کار می‌گیرد. این کار را با استفاده از چیزی به نام موجبر برای هدایت امواج از طریق لوله‌ای انجام می‌دهد که آنها را به شکل یک پرتو انرژی در می‌آورد.

مدیر پروژه استیو جسکه در مقابل یک دکل مجهز به فناوری Quaise در یک سایت شرکت در هیوستون. Benoit Morenne/WSJ

حفر حفره‌های بسیار عمیق قبلاً انجام شده است، اما بدون صرف زمان و تلاش زیاد، زیرا پوسته عمیق‌تر زمین هم گرم‌تر و هم سخت‌تر است و مته‌ها را فرسوده می‌کند. در سال 1970، به عنوان بخشی از یک آزمایش علمی، مهندسان روسی تصمیم گرفتند عمیق‌ترین حفره روی زمین را حفر کنند. حدود دو دهه طول کشید تا آنها به عمق 7.6 مایل برسند.

Quaise پیشنهاد می‌کند که بسیار فراتر از آن، در عرض چند ماه، حفاری کند. این شرکت قصد دارد این کار را با حفر با یک مته - نوعی که برای حفر چاه‌های نفت استفاده می‌شود - تا عمق حدود 1 یا 2 مایل انجام دهد. سپس، هنگامی که مته به سنگ سخت‌تر و گرم‌تر برخورد می‌کند، Quaise به یک ژیرotron یک مگاواتی روی می‌آورد که قادر است سنگ را با سرعت حدود 11.5 فوت در ساعت بخار کند.

پیشرفت Quaise در زمان مناسبی برای زمین گرمایی صورت می‌گیرد، بخشی که کمتر از 1٪ از تولید برق ایالات متحده را تشکیل می‌دهد، اما شاهد پیشرفت‌های فناوری بوده است که توجه دولت‌ها و سرمایه گذاران را به خود جلب کرده است.

شرکت‌های هوش مصنوعی مقادیر زیادی برق در اندازه یک شهر برای تغذیه مراکز داده جدید می‌خواهند. در حالی که رئیس جمهور ترامپ باد و خورشید را مورد انتقاد قرار داده است، در اولین روز کاری خود از آژانس‌های فدرال خواست تا تولید منابع انرژی داخلی، از جمله سوخت‌های فسیلی و گرمای زمین گرمایی را تسریع کنند. کریس رایت، وزیر انرژی جدید، اشتیاق خود را برای زمین گرمایی ابراز کرده است.

کارلوس آراکه، یکی از بنیانگذاران و مدیرعامل Quaise، گفت که شرکتش می‌تواند از دستور کار "سلطه انرژی" ترامپ با باز کردن یک منبع عظیم ذخایر انرژی حمایت کند. "این کاملاً با اهداف دولت مطابقت دارد."

توجه: ساختمان‌های سطحی در مقیاس نیستند* چاه دریایی منابع: Quaise; گزارش WSJ Kevin Hand/THE WALL STREET JOURNAL

مانند سایر استارتاپ‌های زمین گرمایی، Quaise قصد دارد از جعبه ابزار صنعت نفت و گاز برای مقیاس بندی فناوری خود وام بگیرد. این شرکت در حال طراحی ژیرotron خود است تا بتوان آن را به عنوان یک افزودنی به دکل‌های نفتی موجود متصل کرد و به تقریباً هر دکلی در جهان اجازه می‌دهد تا حفره‌های فوق‌العاده عمیق حفر کند. یکی از سرمایه گذاران Quaise، پیمانکار حفاری نفت و گاز Nabors Industries است.

Quaise هنوز باید فناوری خود را در این زمینه ثابت کند. آراکه گفت که احتمالاً اولین چاه خود را در اورگان در سال آینده در عمق حدود 2.5 مایل حفر خواهد کرد. این شرکت قصد دارد حدود 200 میلیون دلار در سال جاری برای کمک به تامین مالی این پروژه جمع آوری کند. این شرکت تاکنون بیش از 100 میلیون دلار جمع آوری کرده است و سایر حامیان آن شامل میتسوبیشی هستند.

Quaise قصد دارد تا اواسط دهه آینده پنج گیگاوات برق - تقریباً به همان اندازه که منهتن به طور متوسط در هر زمان مصرف می‌کند - با هزینه کل بین 15 میلیارد تا 25 میلیارد دلار تولید کند. برای رسیدن به این هدف، آراکه می‌خواهد با شرکت‌های بزرگ نفتی همکاری کند، که به گفته وی، جیب‌های عمیقی برای تامین مالی پروژه‌های بزرگ انرژی و همچنین دانش فنی مورد نیاز دارند.

شرکت‌های شورون، Devon Energy و BP قبلاً صدها میلیون دلار در استارتاپ‌های زمین گرمایی سرمایه‌گذاری کرده‌اند.

Write to Benoît Morenne at [email protected]