Тепло из глубины Земли добудут с помощью миллиметрового СВЧ-излучения Привет, друзья! Российские ученые предложили технологию, которая в перспективе может обеспечить людей неисчерпаемым источников энергии в любой точке планеты. Суть идеи — в извлечении тепла из сверхглубоких сухих пород земной коры, которые залегают на уровнях от 10 до 25 км. Осуществить задумку поможет технология глубинного бурения с помощью СВЧ-излучения в миллиметровом диапазоне электромагнитных волн. Инициаторами идеи выступили исследователи из Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН и Института прикладной физики имени А.В. Гапонова-Грехова РАН. — Геотермальная энергетика использует тепло земных недр. У этого направления две ветви. Первая — использование подземных горячих воды и пара, но их запасы ограничены. Вторая задействует тепло глубинных сухих горных пород — рассказал научный руководитель ИТФ СО РАН академик Сергей Алексеенко. В мире опыты по извлечению такой энергии осуществили в 1970-х годах, добавил ученый. Станции для этих целей устроены в виде комплекса скважин. В одни закачивают воду. Она проходит по трещинам горячих пород, нагревается и выходит через другие в виде горячего пара. Его энергию преобразуют в электричество или тепло. Однако классические методы глубокого бурения дороги. Например, создание 5-километровой скважины обходится в $5 тыс. за метр. Поэтому проекты добычи тепла горячих пород ограничиваются лишь опытными станциями, сообщил академик. Тем не менее направление может получить второе дыхание благодаря инновационной технологии сверхглубокого бурения с помощью миллиметровых волн, сообщили ученые. Генераторы такого излучения называются гиротронами. Их, в частности, используют в термоядерных реакторах для нагрева плазмы. — В мире ищут бюджетные способы бурения. СВЧ-излучение в миллиметровом диапазоне волн может быть перспективным. Оно хорошо распространяется по волноводам и не теряет мощности на больших расстояниях, — поделился доктор физико-математических наук, заведующий отделом физики плазмы ИПФ РАН Александр Водопьянов. По его словам, в США уже запустили стартап, который проводит натурные эксперименты в этом направлении, добавил он. В компании обещают выдать электроэнергию в сеть через несколько лет. В России работу над этой технологией начали в прошлом году. Преимущество отечественных ученых — в компетенциях по созданию гиротронов мегаваттной мощности. Кроме того, в стране уже накоплен значительный опыт исследований взаимодействия СВЧ-излучения с различными материалами и разработки систем передачи высокомощных сигналов. — В марте этого года мы приступили к испытаниям по испарению гранитов и базальтов. Они составляют основу земной коры и имеют самую высокую температуру испарения. Также мы изучаем каналы теплопотерь и прорабатываем разные способы удаления испаряемого вещества. Уже сейчас есть основания полагать, что СВЧ-бурение будет быстрее и дешевле, чем традиционные способы, — сообщил Александр Водопьянов. По его словам, в эксперименте породы испаряли источником в 10 кВт. Вместе с тем оценки показали, что при мощности в 1 МВт скорость бурения составит несколько метров в час. Как пояснил Сергей Алексеенко, в технологии первый участок скважины проходят обычным буром. Затем в нее опускают волновод, по которому подается СВЧ-излучение, испаряющее гранит или базальт на забое. Образующиеся пары выводят вверх по кольцевому каналу с помощью продувки инертным газом, например, аргоном. При этом часть испаренного материала оседает на стенках и формирует стекловидную пленку, предотвращающую утечки теплоносителя через возможные трещины. По расчетам, такая схема как минимум в пять раз дешевле традиционного бурения сверхглубоких скважин. Академик отметил, что, на территории России глубинные горячие сухие породы наиболее доступны на Камчатке, в Магаданской области, в районах Байкала и Тувы. Здесь они расположены примерно на глубине 10 км. По расчетам, разработка 1% таких запасов обеспечит страну энергией на полвека. Подробнее — в материале «Известий»