بیگ بنگ: دپارتمان انرژی لابراتوار ملی دانشگاه برکلی، به منظور برداشتن موانع تکنیکی تجاری سازی، سیستم های زمین گرمایی که توانایی تامین انرژی پاک برای بیش از 100 میلیون مسکن آمریکایی را دارا می باشد، هزینه 9 میلیون دلاری را تخصیص می دهد.

به گزارش بیگ بنگ، دپارتمان دانشگاه برکلی در این پروژه از هفت لابراتور ملی  و 6 دانشگاه دیگر نیز برای گسترش آزمایش‌های میدانی به منظور درک مدل های مکانیک شکست به عنوان المان اصلی سیستم‌های زمین گرمایی بهره میجوید. دانشمندان در این راه از تاسیسات زیرزمینی استنفورد یا SURF، واقع در داکوتای جنوبی برای مطالعه  شبکه کوچک مقیاس بر روی سنگ های بلوری شده واقع در 1500 متری زیر زمین حاوی شکست، استفاده می کنند.  بنا بر گفته “تیم نیفسی”، مدیر پروژه زمین گرمایی لابراتوار برکلی، در این تحقیق برای پهنه بندی با دقت بالای شکست‌ها، ابزارگذاری در ده ها متر در زیر زمین صورت می گیرد. هدف اصلی درک بهتری از مکانیک شکست و جریان سیال در سیستم های زمین گرمایی می باشد.

بر طبق گفته نیفسی، اگرچه امروزه استفاده از سیستم‌های زمین گرمایی صورت پذیرفته است، اما به منظور درک بهتری از شرایط مخزن باید این تحقیق صورت پذیرد. در این نوع سیستم، گرمای کسب شده از حرکت آب در شکاف های سنگ های عمیق به الکتریسته تبدیل می‌گردد. تکنولوژیزمین گرمایی مرسوم، تنها در مناطقی که دارای مشخصات ژئولوژیکی به خصوصی می باشد، امکان پذیر است. این مناطق می توانند در کنار آتشفشان‌های فعال یا در کنار مناطقی که گرادیان حرارتی بالایی دارند، مانند نوادا در غرب ایالات متحده آمریکا باشند. این مناطق به طور کلی دارای سه مشخصه می‌باشند. 1-حرارت، 2- سیال، 3- نفوذپذیری ( شاخصی برای تعیین سهولت حرکت سیال در درزهای سنگ)

لازم به ذکر است که شبکه درز و ترک سنگ‌ها را می توان ارتقا داد و از این طریق به استحصال بیش از 100 گیگاوات ظرفیت دست یافت، این پروژه به درک روابط بین نفوذپذیری و استخراج حرارت از سنگ‌های کریستاله کمک می نماید. پروژه حاضر نیازمند پایش دقیق، سیگنال‌های ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی می باشد. برای مثال دانشمندان با استفاده از آرایشی متراکم از ژئوفون‎‌ها به بررسی میکرولرزه‌های مرتبط با درز و ترک سنگ می‌پردازند.

انرژی زمین گرمایی چیست؟

حرارت زمین را می توان به عنوان منبع انرژی استفاده نمود، از آنجایی که هسته داخلی زمین دارای درجه حرارت بیشتری نسبت به سطح خورشید می باشد. بسیاری از مناطق زمین در حال حاضر دارای پتانسیل بهره وری انرژی زمین گرمایی هستند. استفاده از این انرژی به جلوگیری از گرمایش جهانی و استفاده از سوخت‌های فسیلی کمک می‌کند. زیر سطح زمین، لایه ای از سنگ‌های داغ و ذوب شده وجود دارد که ماگما نامیده می‌شود.

حرارت تولید شده در این لایه به‌ علت فعالیت مواد رادیواکتیوی مانند اورانیوم و پتاسیم می‌باشد. هات اسپات ها یا مناطق بالقوه برای تولید انرژی زمین گرمایی یا EGS در مرزهای صفحات تکتونیکی فعال در مناطقی که پوسته به اندازه کافی نازک شده تا حرارت را عبور دهد، وجود دارند. این مناطق اصولا از نظر لرزه‌خیزی فعال هستند. زمین لرزه و حرکت ماگما در این مناطق، موجب جریان یافتن آب می شود که این امر به درز و ترک و نفوذپذیری موثر سنگ وابسته است. لازم به ذکر است که چشمه‌های آب گرم طبیعی در این مناطق وجود دارند.

ترجمه: آذین کریم زاد انزابی / کارشناس ارشد متخصص حوزه‌های ژئوفیزیک، ژئوتکنیک، تغییراقلیم

سایت علمی بیگ بنگ / منابع:  newscenter.lbl.gov , ucsusa.org