Energetický sektor čelí dlhodobému tlaku na inováciu a znižovanie vplyvu fosílnych palív na životné prostredie. Geotermálna energia bola doteraz vnímaná ako sľubný, no ťažko dostupný zdroj, predstavujúci len 0,3 percenta globálneho energetického mixu. Nový technologický prelom však sľubuje zásadnú zmenu pravidiel hry.
Revolúcia v hĺbkovom vŕtaní so superkritickou energiou
Základom tejto inovácie je využitie tepelného potenciálu Zemského jadra, kde podľa výpočtov odborníkov zo slávneho MIT by stačilo využiť len 0,1 % dostupného tepla na pokrytie celosvetovej spotreby energie počas viac ako 20 miliónov rokov. Technologickou výzvou však bola nedostupnosť najbohatších tepelných zdrojov, ktoré sa nachádzajú v hĺbkach desiatok kilometrov pod povrchom. Pokusy, ako sovietsky superhlboký vrt Kola, dosiahli maximum v hĺbke 12 289 metrov, no boli obmedzené prekážkami spojenými s extrémnymi teplotami, zlou stabilitou hornín a technickými limitmi tradičných mechanických vrtákov.
Start-up Quaise, ktorý vznikol ako spin-off MIT, prichádza s prelomovým riešením inšpirovaným jadrovou fúziou. Kombinuje rotačné vŕtanie s takzvaným gyrotrónom – zariadením produkujúcim milimetrové elektromagnetické vlny s výkonom až 1 MW. Tieto vlny umožňujú spaľovať, roztaviť a zaskliť horniny bez potreby fyzického kontaktu s vrtákom, čím sa výrazne znižuje problém opotrebovania komponentov a zvyšujú bezpečnostné parametre samotného vŕtania.
Táto metóda otvára dvere k hĺbkam až 20 kilometrov, kde sú teploty v rozmedzí okolo 500 °C. V tomto prostredí je možné získať superkritickú vodu s desaťnásobne vyšším energetickým potenciálom oproti konvenčnej geotermálnej pare. V kombinácii s argónovým plynom na chladenie a čistenie vrtov ide o zásadný krok smerom k efektívnej a bezpečnej ťažbe tepelnej energie zo Zeme.
Priemyselný prelom už v najbližších rokoch
Quaise cieli na rýchlu komerčnú implementáciu nového konceptu. Prvé demonštračné zariadenia boli plánované už na rok 2024 a do roku 2026 má byť sprevádzkovaná prvá geotermálna elektráreň s výkonom 100 MW. Do konca dekády má spoločnosť ambíciu nahradiť tepelné zdroje v už existujúcich uhoľných elektrárňach superkritickou geotermálnou energiou. Tento prístup umožňuje využiť už existujúcu infraštruktúru – turbíny, rozvody aj kvalifikovaný personál, čo významne zrýchľuje prechod k bezemisným obnoviteľným zdrojom.
Vo svete funguje viac ako 8 500 uhoľných elektrární s celkovým výkonom nad 2 000 GW, ktoré budú musieť byť do roku 2050 dekarbonizované. Technológia od Quaise predstavuje jedno z mála riešení s potenciálom globálneho nasadenia a masívneho dopadu na prechod k udržateľným zdrojom energie. Ak sa potvrdí funkčnosť a ekonomická efektivita tejto technológie v reálnej prevádzke, jej význam môže predstihnúť aj samotnú jadrovú fúziu, z ktorej pôvodne vznikla.
Globálne dôsledky a nové energetické možnosti
Nová metóda ťažby geotermálnej energie má v porovnaní s veterou alebo solárnou produkciou minimálne priestorové nároky a je prakticky nevyčerpateľná. Každý štát tak získa možnosť stať sa energeticky sebestačným a nezávislým od dovozu, čo môže zásadne ovplyvniť geopolitické vzťahy a stabilitu energetických trhov. Odstránením závislosti od fosílnych palív a zahraničných dodávateľov sa zároveň znižujú environmentálne aj ekonomické riziká.
Ak sa naplnia vyhliadky odborníkov a nový spôsob využitia zemského tepla sa uplatní v praxi, môže dôjsť k najväčšej energetickej transformácii uplynulých dekád. Vývoj v tejto oblasti tak patrí medzi najdôležitejšie sledované témy svetového energetického biznisu a jeho úspech môže zásadne zmeniť doterajšie rozloženie síl na globálnom trhu s energiami.
