Právě tam nyní míří nová generace geotermálních projektů. Některé firmy chtějí vrtat hlouběji než kdykoli předtím — ne kvůli ropě nebo plynu, ale kvůli téměř nevyčerpatelnému zdroji čisté energie. Aby se tam dostaly, plánují použít technologii, která původně vznikala pro výzkum jaderné fúze.
Čím hlouběji, tím větší potenciál
Geotermální energie není novinka. Už dnes se využívá v různých částech světa k vytápění budov nebo výrobě elektřiny. Většina současných systémů ale pracuje relativně mělce a spoléhá na oblasti s přirozeně vysokou geotermální aktivitou — například v okolí sopek nebo tektonických zlomů.
Nový přístup chce jít mnohem dál.
Firmy jako americká společnost Quaise Energy plánují vrtat několik kilometrů hluboko do tzv. basement rocks — extrémně horkých a tvrdých hornin ležících pod běžnými sedimentárními vrstvami. Právě tam se podle vědců skrývá obrovský energetický potenciál.
Problém je, že klasické vrtací technologie v takových podmínkách přestávají fungovat. Teplota a tlak jsou příliš vysoké a mechanické vrtáky by se rychle zničily.
Proto přichází něco, co zní spíš jako technologie z futuristického filmu.
Místo vrtáku mikrovlnný paprsek
Quaise Energy chce používat tzv. millimeter wave drilling — technologii využívající elektromagnetické vlny podobné mikrovlnám. Tyto paprsky mají horninu doslova odpařovat.
Celý princip vznikl při výzkumu jaderné fúze. Vědci zjistili, že stejný typ energie, který dokáže pracovat s extrémně horkým plazmatem ve fúzních reaktorech, by mohl být použit i k pronikání hluboko do zemské kůry.
Místo mechanického vrtání by tedy zařízení vysílalo koncentrovaný energetický paprsek dolů do úzkého otvoru. Hornina by se postupně tavila a měnila v páru a jemný materiál připomínající popel.
Výhoda je zásadní: žádný vrták se fyzicky nedotýká extrémně horkých hornin. Celé citlivé zařízení zůstává na povrchu.
Pokud by technologie fungovala v praxi tak, jak naznačují testy, mohla by otevřít cestu k vrtům hlubokým deset i více kilometrů.
Voda, která přestane být vodou
Cílem není jen dostat se hluboko pod zem. Klíčové je dostat se k podmínkám, kde voda přechází do tzv. superkritického stavu.
K tomu dochází při teplotách nad 374 °C a extrémním tlaku. V takové chvíli už není možné jasně rozlišit kapalinu a plyn. Superkritická voda se začne chovat úplně jinak než voda, kterou známe z běžného života.
A právě tehdy přichází energetická exploze.
Superkritická voda dokáže přenášet mnohem více energie než běžná pára používaná v dnešních elektrárnách. Jediný hluboký vrt by podle odhadů mohl produkovat několikanásobně více energie než současné geotermální systémy.
Někteří odborníci dokonce tvrdí, že jeden takový vrt by mohl výkonem připomínat menší ropný nebo plynový zdroj — jen bez spalování fosilních paliv.
Nejhlubší díra na Zemi ukazuje, jak těžké to bude
Představa vrtání desítky kilometrů hluboko zní odvážně, ale realita ukazuje, jak extrémně náročné to je.
Nejhlubším lidským vrtem v historii zůstává sovětský Kola Superdeep Borehole na poloostrově Kola v Rusku. Vědci se tam během téměř dvaceti let dostali do hloubky asi 12 kilometrů.
Pak museli skončit.
Teploty byly mnohem vyšší, než očekávali. Horniny se začaly chovat téměř plasticky a vrtání se stalo prakticky nemožným. Projekt se postupně změnil z technologického triumfu v připomínku toho, jak málo o hlubokém nitru Země skutečně víme.
Nové technologie se nyní snaží překonat právě limity, na kterých tehdejší projekt narazil.
Energie téměř kdekoli na světě
Jedna z nejzásadnějších myšlenek nové generace geotermálních projektů je jednoduchá: pokud bude možné vrtat dostatečně hluboko, nebude už geotermální energie omezená jen na vulkanické oblasti.
Teplo je pod námi prakticky všude.
Rozdíl je jen v tom, jak hluboko se člověk musí dostat, aby ho dokázal efektivně využít. Pokud by hlubinné vrtání skutečně fungovalo ekonomicky i technicky, mohly by geotermální elektrárny vznikat v obrovské části světa.
Na rozdíl od větru nebo solární energie by navíc geotermální zdroje fungovaly nepřetržitě. Bez ohledu na počasí, denní dobu nebo roční období.
Právě proto někteří odborníci označují hlubinnou geotermální energii za možný „spící gigant“ obnovitelné energetiky.
Riziko, které nejde ignorovat
Celý koncept ale vyvolává i obavy.
Při některých typech geotermálních projektů se používá hydrofrakturace — tlakové vhánění vody do hornin, které může vyvolávat seizmickou aktivitu. V minulosti byly některé geotermální projekty spojovány s menšími zemětřeseními.
Vědci proto dnes intenzivně pracují na systémech monitorování, které by dokázaly riziko včas odhalit a regulovat.
Další problém představují samotné extrémní podmínky hluboko pod zemí. Teploty, tlak i chemické prostředí jsou natolik agresivní, že představují obrovskou výzvu pro materiály, potrubí i infrastrukturu.
Zatím tedy není jisté, jestli se hlubinná geotermální revoluce skutečně podaří.
Energie ukrytá pod našima nohama
Na celé myšlence je fascinující hlavně měřítko.
Lidé se po desetiletí snažili získávat energii z větru, vody, slunečního záření nebo fosilních paliv. Jenže pod nimi po celou dobu existoval zdroj tepla, který vznikl už při formování planety a který je v nitru Země stále téměř nepředstavitelně silný.
V centru planety panují teploty srovnatelné s povrchem Slunce.
A moderní technologie se nyní pokoušejí tuto energii doslova navrtat.
Zdroje: ZME Science, Science Direct, img ai generated leonardo ai
