علماء يحفرون داخل بركان في محاولة لتسخير طاقته

دراسة بركان عن قرب أمر لا يستطيع العلماء فعله كل يوم، إلا أن تقصي الباحثين عن إمكانية توليد الكهرباء من الطاقة البركانية أوصلهم بنجاح إلى الحفر في صلب أحد البراكين في آيسلندا.

درس العلماء النظام البركاني في شبه جزيرة (ريكجانز) في آيسلندا، حيث البركان خامد منذ أكثر من 700 عام، وفقًا لتقييم الخطورة الذي أجرته شركة المهندسين الاستشاريين للاستثمار في آيسلندا (فيركس).

قال الباحثون في مشروع آيسلندا للحفر العميق في تصريح لهم أن أعماق منطقة ريكجانز تتميز بمجال الطاقة الحرارية الأرضية، أي أنها ذات تدفق حراري عالٍ لم يُكتشف من قبل على الإطلاق.

باشر المشروع عمليات الحفر في الباطن البركاني لمنطقة ريكجانز في شهر أغسطس/ آب من عام 2016 واستغرقت 128 يومًا.

اكتمل الحفر في 25 كانون الثاني بالوصول إلى عمق يُقدر بحوالي ثلاثة أميال (4.8 كيلومترًا) مسجلًا بهذا رقمًا قياسيًا.

لم تخترق الحفرة التي حُفرت حيّز الماغما (المواد والصخور المنصهرة) إلا أنها اخترقت الصخور المحيطة بها، حيث قاس الباحثون درجة الحرارة عند هذا العمق وقدروه بحوالي 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية).

تستخدم الطاقة الحرارية الجوفية الحرارة العالقة تحت سطح الأرض لتوليد الكهرباء، بينما تستغل البخار من مصادر طبيعية كينابيع المياه الحارة، أو عن طريق سحب المياه من الأعماق الحارة عالية الضغط للأرض.

تُستخدم الأبخرة الحارة بعد ذلك لدفع التوربينات الكهربائية.

في حالة الطاقة الحرارية الجوفية البركانية، تأتي الحرارة من (المياه فوق الحرجة).

أوضح العلماء أن الطاقة الناتجة مما يُدعى بالمياه فوق الحرجة أعلى بكثير من بخار الطاقة الحرارية الجوفية.

عندما تلتقي المياه بالصخور المنصهرة تتحول المياه إلى الحالة فوق الحرجة بفعل الحرارة والضغط الشديدين، وهي حالة ليست سائلة ولا غازية.

تستطيع المياه في هذه الحالة نقل طاقة أكبر مما ينقله البخار الاعتيادي، مما يُتيح فرصة توليد عشرة أضعاف إنتاجية الطاقة من مصادر الطاقة الحرارية الجوفية الأخرى.

وفقًا للباحثين المشرفين على مشروع آيسلندا للحفر العميق؛ سوف تستمر الأبحاث خلال عام 2018 لاستكشاف كيفية استخدام الطاقة البركانية الحرارية، متضمنة استخدامها كشكل من أشكال الطاقة البديلة.

صرح الباحثون بقولهم: «إذا استطاعت آبار المياه فوق الحرجة الموجودة هنا وفي أماكن أخرى من العالم إنتاج طاقة أكبر من الآبار الحرارية الجوفية التقليدية؛ عندها فإن عددًا أقل من الآبار سيكون كافيًا لتأمين ذات الإنتاجية من الطاقة، مما سيؤدي في نهاية المطاف إلى تأثيرات بيئية أقل، مع تحسن في الاقتصاد».

وفقًا لسلطة الطاقة الوطنية، تُعد الطاقة الحرارية الجوفية مصدرًا رئيسيًا للطاقة في آيسلندا؛ فحوالي 25% من الكهرباء في آيسلندا مولدة من استغلال الحرارة الجوفية للأرض، وحوالي 90% من الأسر الآيسلندية تستخدم هذه الطاقة في التدفئة.

أعلنت جمعية الطاقة الحرارية الجوفية في تقريرها عن إنتاج الطاقة للعام 2016، أن 6 إلى 7% فقط من الطاقة الحرارية الجوفية الكامنة حول العالم استُغلّت حتى الآن.

مع ذلك، فالإنتاجية في نمو مستمر، وتتنبأ الجمعية بإنتاج عالمي للطاقة الحرارية الجوفية يفوق الضعف بحلول عام 2030.

ترجمة: آلاء أبو شحّوت
تدقيق: جعفر الجزيري
المصدر