Das US-Energieministerium ist sehr daran interessiert, die riesigen geothermischen Ressourcen des Landes anzuzapfen und daraus bis zu 60 Gigawatt GW Strom zu erzeugen. Das Ministerium hat dafür einen Preis von über 3 Millionen US-Dollar angekündigtmöglich, CleanTechnica gemeldet.
Während die Welt nach nachhaltigen Wegen sucht, um ihren Energiebedarf zu decken, liegt der Fokus weitgehend auf Wind- und Sonnenenergie. Obwohl dies unendliche Quellen sind, erfordert ihre Erschließung den Aufbau einer umfangreichen Infrastruktur und kann ein futuristisches Abfallproblem schaffendurch ihre großtechnische Umsetzung. Andererseits kann Geothermie mit mehr oder weniger der gleichen Infrastruktur wie ein konventionelles Kraftwerk gewonnen werden.
Wie wird Erdwärme in Strom umgewandelt?
Wie der Name schon sagt, Erdwärme ist die Energie, die in Form von Wärme in der Erde eingeschlossen ist. Wissenschaftler glauben, dass der Kern der Erde so heiß ist wie die Oberfläche der Sonne. Wenn die Wärme vom Kern weg auf die Oberfläche strahlt, kühlt sie sich drastisch ab.aber 600 Grad Fahrenheit 315 Grad Celsius ist heiß genug, um Wasser zu erhitzen und es in Dampf umzuwandeln.
Um geothermische Energie zu erschließen, muss man bis zu zwei Meilen unter der Erdoberfläche bohren, manchmal weniger in lebensfähigen Gebieten. Geothermische Energie kann durch heißes und salziges Wasser oder Sole in diesen Tiefen zusammen mit Dampf erreicht werdengeleitet, um Turbinen zu drehen und Strom zu erzeugen. Die Sole wird zurück in die Erde injiziert, wo sie sich wieder erwärmt und wieder aufsteigt, wodurch eine kontinuierliche Stromerzeugung möglich wird.
Der Bedarf an Geophonen
In der Praxis ist die Erschließung von Erdwärme nicht einfach. Damit Strom wirtschaftlich erzeugt werden kann, muss die Sole durch Öffnungen im Gestein und auch in Bohrtiefen fließen. Außerdem muss der Untergrund durchlässig seinFrakturen.
Wenn dies nicht möglich ist, kann man neue Brüche in den heißen Gesteinen im Untergrund schaffen, um einen besseren Zugang zu diesen geothermischen Flüssigkeiten zu schaffen. Die Technik wird als „Enhanced Geothermal System“ EGS bezeichnet und verwendet Wasser, um neue Brüche zu erzeugen oder wieder zu öffnendiejenigen, die in den unterirdischen Felsen existieren.
Um festzustellen, welche Bereiche als ESG-Reservoirs dienen können, wollen Forscher diese Untergründe untersuchen. Herkömmliche Werkzeuge wie seismische Monitore, die Erdbeben verfolgen, können jedoch in den extremen Umgebungen geothermischer Energiequellen nicht funktionieren. Abgesehen von den extremen Temperaturen gibt es auchätzende und salzhaltige Sole, die die Funktion des Instruments beeinträchtigt, und hier kommen Geophone ins Spiel.
Ein Geophon erkennt akustische Schwingungen im Inneren der Erde und gibt Aufschluss darüber, wie sich das Reservoir entwickelt, wenn die Geologen versuchen, es mit ESG-Stimulationen zu stimulieren. Indem sie das Gebiet vor, während und nach den Stimulationen genau untersuchen, können Geologen feststellen, ob das Gebiet intervenierterlaubensicherer geothermischer Betrieb. Die Platzierung von Geophonen näher am Standort der Stauseen kann detailliertere Daten liefern. Forscher erwägen, sie in die Brunnen zu bringen, aus denen die Sole austritt.
Der geothermische Geophonpreis
Der Markt für geothermische Energie ist in den USA noch klein und steht nicht im Fokus großer Hersteller von Komponenten. In einem solchen Szenario sind Geophone unerschwinglich teuer, und daher besteht ein starker Bedarf an Innovatoren, sich mit diesem Bereich zu befassen.
Das Geothermal Technologies Office des Energieministeriums hat daher den Geothermal Geophone Prize angekündigt, der darauf abzielt, das Design, das Testen und die Herstellung dieser Geophone zu beschleunigen. Zu diesem Zweck wurden Preise im Wert von 3,6 Millionen US-Dollar angekündigt, und alle darunterEinzelpersonen, private Einrichtungen sowie Landesregierungen und wissenschaftliche Einrichtungen können sich an dieser Challenge beteiligen.
Geothermische Energie allein könnte über 129 Millionen amerikanische Haushalte und Unternehmen kohlenstofffrei mit Strom versorgen, und Geophone werden entscheidend sein, um diesen Traum zu verwirklichen.