Yendo 20 kilómetros de profundidad en el suelo, ¿habrá energía sin fin?

Energía eólica, energía solar, energía geotérmica, energía nuclear… Con una gran cantidad de gases de efecto invernadero y el cambio climático global, el desarrollo de energías renovables y limpias es cada vez más urgente para el desarrollo futuro de la sociedad humana. Como resultado, hemos visto más y más turbinas eólicas y paneles solares, y también hemos estado trabajando duro para lograr una fusión nuclear controlada.

Entre ellos, la energía geotérmica no parece mencionarse con frecuencia, pero en la tierra bajo nuestros pies, además de los combustibles fósiles, en realidad hay una enorme cantidad de energía.

Quaise Energy, una empresa de nueva creación derivada del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), está planeando una "perforación de tierra" para perforar un agujero profundo de unos 20 kilómetros de largo en la tierra para liberar la mayor energía inexplorada: la energía geotérmica.

Quaise eligió desarrollar la energía geotérmica porque cree que esta fuente de energía limpia a escala de teravatios (1 teravatio equivale a 10 elevado a 12 vatios) tiene un potencial considerable. Debido a que la energía geotérmica se explora bajo tierra, se pueden emplear recursos como plataformas, cadenas de suministro y estructuras de la industria de los combustibles fósiles, en lugar de construir desde cero.

Además, el flujo constante de calor geotérmico no será tan intermitente como el viento y la energía solar, y es más fácil acceder a él que la fusión nuclear controlada, que todavía es un trabajo en progreso en la actualidad. No se requiere combustible, no se generan residuos y utiliza menos del 1% de la tierra y materiales de otras fuentes de energía renovable.En comparación con otras fuentes renovables, la energía geotérmica es más conveniente y "más limpia".

Dado que la energía geotérmica tiene un potencial tan grande, ¿por qué la "sensación de presencia" en la energía limpia no es alta? De hecho, los seres humanos comenzaron a utilizar la energía geotérmica hace mucho tiempo. Por ejemplo, los recursos geotérmicos poco profundos cerca de la superficie han creado fuentes termales e invernaderos agrícolas. Muchos países, incluido el mío, también han construido centrales eléctricas geotérmicas, pero la utilización la tasa es limitada.

No es que los humanos no quieran la energía geotérmica, pero no pueden. El interior de la tierra es una "gran bola de fuego". Cuanto más profundo desciende desde la superficie, mayor es la temperatura. Del magma volcánico y los terremotos que estallan de vez en cuando en la falla, se puede ver el "caliente". y "caliente" en lo profundo del estrato, enorme energía. Es esto lo que impide que los seres humanos exploren bajo tierra.

En el pozo superprofundo de Kola en Rusia, los científicos de la era soviética originalmente querían penetrar todo el camino hasta el manto, pero después de que uno de los pozos alcanzó los 12 289 metros en 1989, las altas temperaturas de al menos 200 °C dañaron la broca, la roca porosa , gas y otros fluidos que se vierten en el agujero, y la financiación urgente selló el profundo agujero.

La cueva de Kola tiene solo unos 12 kilómetros de largo, y la ambición de Quaise es llegar a 20 kilómetros bajo tierra donde el ambiente podría alcanzar unos 500°C. Si quiere ir más allá, las herramientas para "abrir el camino" son naturalmente más fuertes.

Quaise está desarrollando un nuevo método de perforación ultraprofunda: primero utiliza la perforación rotatoria convencional para perforar la formación subterránea. Luego cambie a ondas milimétricas de alta potencia para derretir, romper y vaporizar materia dura antes de descender. Los científicos soviéticos tardaron más de 20 años en perforar unos 12 kilómetros, y las ondas milimétricas de alta potencia descendieron 20 kilómetros, tal vez solo 100 días.

Vale la pena mencionar que las ondas milimétricas de alta potencia que pueden permitir que la perforación de Quaise alcance nuevas alturas están relacionadas con otra fuente de energía limpia: la energía nuclear de fusión nuclear controlada. Para lograr la fusión nuclear controlada, el instrumento necesita soportar altas temperaturas de cientos de millones de grados.Los investigadores que diseñaron el diseño tokamak (dispositivo de reacción de fusión nuclear) encontraron que las ondas milimétricas pueden calentar mucho el plasma.

En el proceso de investigación de la fusión nuclear controlable que espera imitar las reacciones internas del sol, los ciclotrones y las ondas milimétricas son resultados revolucionarios de la investigación de fusión, y también son de gran importancia para el "sol subterráneo".

Según el plan de Quaise, en 2024 tendrá la primera plataforma de perforación híbrida a gran escala que combina la perforación rotatoria tradicional y las capacidades de perforación por ondas milimétricas, y en 2026 podrá utilizar el primer sistema geotérmico mejorado ultratérmicamente y obtener acceso a un pequeño número de pozos 100 megavatios de energía térmica, la primera planta de energía de combustible fósil que será realimentada con vapor geotérmico limpio se construirá en 2028.

La energía siempre ha asolado a los seres humanos. Si el plan de Quaise puede hacerse realidad, tendremos energía geotérmica "inextinguible", y el futuro de la humanidad puede tener una nueva visión.

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