Startup panas bumi ini menunjukkan bahwa sumurnya juga dapat dipakai seperti baterai bawah tanah yang luas

Startup panas bumi ini menunjukkan bahwa sumurnya juga dapat dipakai seperti baterai bawah tanah yang luas

Pada akhir Januari, sebuah startup energi panas bumi mulai melakukan percobaan jauh di bawah tanah hutan belantara di Nevada utara. Itu memompa air ribuan kaki di bawah tanah dan kemudian menahannya di sana, menunggu apa yang akan terjadi.

Vegetasi energi panas bumi bekerja dengan mengedarkan air oleh batuan panas jauh di bawah bagian luar. Di sebagian besar tumbuhan asli, ia muncul kembali di ketinggian yang tepat, di mana cukup panas untuk mengubah zat pendingin atau berbagai cairan menjadi uap yang menggerakkan turbin, menghasilkan listrik.

Tetapi Fervo Vitality yang sebagian besar berbasis di Houston sedang menguji colekan baru pada kedatangan resmi — dan pada hari itu, para insinyur dan eksekutifnya hanya tertarik untuk menghasilkan data.

Pembacaan dari alat pengukur yang ditanam di sepanjang sumur kembar perusahaan menunjukkan bahwa kekakuan lincah mulai terbentuk, karena air yang tidak memiliki tempat lain untuk berlayar sebenarnya melenturkan batu itu sendiri. Ketika mereka akhirnya melepaskan katup, keluaran air melonjak dan terus memompa keluar pada tingkat yang lebih tinggi dari yang diizinkan selama berjam-jam.

Hasil dari eksperimen pendahuluan—yang dilaporkan secara eksklusif oleh Ikhtisar Teknologi MIT—menunjukkan Fervo dapat membuat vegetasi energi panas bumi yang fleksibel, mampu meningkatkan atau menurunkan output listrik sesuai keinginan. Yang pasti lebih penting, perangkat ini dapat menyimpan energi selama berjam-jam dan bahkan berhari-hari dan membuatnya bertahan selama periode yang sama, secara efektif berfungsi sebagai baterai yang luas dan sangat tahan lama. Dengan cara itu, vegetasi mungkin akan menutup produksi saat pembangkit listrik tenaga surya dan angin mulai bekerja, dan menawarkan aliran listrik yang melimpah saat sumber-sumber itu mati.

Ada pertanyaan terakhir tentang seberapa efektif, layak, dan aman ini akan bekerja dengan baik pada skala yang lebih tinggi. Namun jika Fervo dapat membentuk vegetasi bisnis dengan efisiensi tambahan ini, ini akan memiliki lubang yang diperlukan pada jaringan saat ini, membuatnya lebih hemat biaya dan lebih mudah untuk memberantas emisi gas rumah kaca dari sistem kelistrikan.

“Kami tahu bahwa menghasilkan dan menjual panas bumi kuno dengan benar sangat berharga bagi jaringan listrik,” kata Tim Latimer, kepala eksekutif dan salah satu pendiri Fervo. “Namun seiring berjalannya waktu, kemampuan kita untuk menjadi responsif, dan meningkatkan dan menurunkan serta mengaktifkan penyimpanan daya, akan semakin meningkat dalam pengaturan nilai.”

‘Jalan raya panas bumi’

Pada awal Februari, Latimer mengantar saya dan rekan Fervo dari bandara Reno ke gedung perusahaan.

“Selamat datang di Geothermal Motorway,” katanya dari atas bantuan setir mobil pikap yang kokoh, saat kami melewati yang pertama dari total banyak vegetasi geotermal di sepanjang Interstate 80.

Jalan raya terpotong oleh hutan belantara datar di tengah Cekungan dan Fluktuasi Nevada, rangkaian lembah paralel dan pegunungan yang dibentuk oleh atmosfer yang memisahkan lempeng tektonik.

Keraknya membentang, menipis, dan pecah menjadi balok-balok yang miring, membentuk pegunungan di sisi atas sambil mengisi dan merobohkan cekungan dengan sedimen dan air, seperti yang diingat oleh John McPhee dalam bukunya tahun 1981, Cekungan dan Fluktuasi. Dari sudut pandang geotermal, yang penting adalah bahwa setiap orang yang meregang dan miring ini membawa batuan panas yang cukup jauh ke luar.

Ada hal yang belum pernah ada sebelumnya untuk disayangi tentang energi panas bumi: ia menawarkan panas dan listrik bebas emisi yang hampir tak terbatas dan terus-menerus. Jika AS dapat menangkap dengan tepat 2% dari energi termal yang tersedia dua hingga enam mil di bawah permukaannya, AS mungkin akan merencanakan lebih dari 2.000 kali total konsumsi energi tahunan negara tersebut.

Namun berkat kendala geologis, biaya modal yang berlebihan, dan berbagai tantangan, kami hampir tidak menggunakannya sama sekali: saat ini menyumbang 0,4% dari pembangkit listrik AS.

Untuk tingkat ini, pengembang vegetasi energi panas bumi sebagian besar menikmati berada di stasiun untuk mengetuk salah satu lokasi yang menjanjikan dan ekonomis yang diperlukan, hargai bentangan Nevada ini. Mereka ingin memberi tahu untuk mengebor seluruh rangkaian hingga ke batuan berpori, permeabel, dan panas pada kedalaman yang cukup rendah. Permeabilitas batuan diperlukan untuk memungkinkan air mengalir di antara dua sumur yang dibor oleh manusia di mesin semacam ini, tetapi itu juga fitur yang pada dasarnya kurang di area yang menguntungkan.

Dimulai pada awal tahun tujuh puluhan, para peneliti di Laboratorium Nasional Los Alamos mulai menemukan kata yang memungkinkan merekayasa pengaturan kami di sekitar batasan itu. Mereka menemukan bahwa dengan menggunakan program rekah hidrolik yang sama dengan yang sekarang digunakan dalam penggantian minyak dan bensin, mereka mungkin juga hanya membuat atau memperlebar retakan di dalam batuan yang cukup padat dan khususnya batuan hangat. Kemudian mereka mungkin juga hanya menambahkan air, pada dasarnya merekayasa radiator jauh di bawah tanah.

Mesin panas bumi yang “ditingkatkan” seperti itu pada dasarnya bekerja dengan cara yang berbeda, tetapi tentu saja membuka kemungkinan untuk menciptakan vegetasi energi di tempat-tempat di mana batuannya belum cukup permeabel untuk memungkinkan air panas bersirkulasi tanpa bicara. Para peneliti di bidang ini berpendapat selama beberapa dekade bahwa jika kita menurunkan nilai program semacam itu, ini akan membebaskan bentangan besar planet ini untuk gaya panas bumi.

Sebuah penemuan MIT yang dikenal luas pada tahun 2006 memperkirakan bahwa dengan pendanaan $1 miliar selama 15 tahun, vegetasi geotermal yang ditingkatkan mungkin dapat merencanakan 100 gigawatt kapasitas paling orisinal di jaringan pada tahun 2050, menempatkannya di liga yang sama dengan sumber terbarukan yang lebih standar. . (Sebagai perbandingan, sekitar 135 gigawatt kemampuan matahari dan 140 gigawatt angin telah dibangun di seluruh AS.)

“Jika kita dapat mengetahui cara mengekstraksi panas dari bumi di tempat yang belum ada mesin panas bumi murni yang bersirkulasi, maka sekarang kita dapat mengakses sumber daya yang benar-benar raksasa,” kata Susan Petty, kontributor deskripsi tersebut dan pendiri Seattle-pada dasarnya sepenuhnya berbasis AltaRock Vitality, sebuah startup panas bumi yang ditingkatkan awal.

AS tidak mengembangkan pendanaan gendut itu selama jangka waktu yang disebutkan dalam deskripsi. Namun itu telah membuat peningkatan panas bumi menjadi prioritas yang meningkat di sebagian besar tahun-tahun awal.

HOT 🔥  Perkiraan Harga Eceran PlayStation 3: Panduan Beli Sony PS3 yang Sudah Lama Ditunggu-tunggu

Upaya federal utama yang penting dimulai sekitar tahun 2015, ketika Departemen Vitalitas mengumumkan rencana Observatorium Perbatasan untuk diajarkan di laboratorium Vitalitas Panas Bumi. Pengeboran pada bangunan Utah FORGE yang dipilih, datanglah Milford, akhirnya dimulai pada tahun 2016. Laboratorium penelitian telah menerima sekitar $220 juta dana federal sebelumnya. Belum lama ini, DOE telah mengumumkan rencana untuk berspekulasi puluhan juta dolar lebih di bidang ini melalui inisiatif Pemotretan Panas Bumi yang Ditingkatkan.

Namun, hanya ada beberapa sistem panas bumi canggih yang beroperasi secara komersial di AS saat ini.

Taruhan Fervo

Latimer membaca makalah MIT itu saat bekerja di Texas sebagai insinyur pengeboran untuk BHP, sebuah perusahaan pertambangan logam, minyak, dan bensin, pada titik ketika dia menjadi semakin fokus pada perubahan iklim. Dari pekerjaannya, dia menjadi yakin bahwa alternatif fracking bensin murni telah menyelesaikan beberapa tantangan teknis dan ekonomi yang disorot dalam deskripsi.

Latimer akhirnya berhenti dari pekerjaannya dan pergi ke Stanford Business College, dengan tujuan mendirikan startup panas bumi. Dia segera bertemu Jack Norbeck, yang menyelesaikan disertasi doktoralnya di sana. Ini mengintegrasikan bab yang dibuat dengan pemodelan yang digunakan dari temuan Los Alamos.

Pasangan ini mendirikan Fervo pada tahun 2017. Sejak saat itu, firma tersebut hanya mengumpulkan sekitar $180 juta modal perusahaan dari Invoice Gates’s Step forward Vitality Ventures, DCVC, Capricorn Investment Crew, dan lainnya. Itu juga mengumumkan banyak perjanjian pembelian energi bisnis untuk proyek panas bumi yang ditingkatkan di masa depan, termasuk pembangkit listrik lima megawatt di gedung Nevada yang juga dapat membantu operasi energi Google dalam masalah ini.

Di bawah kesepakatan itu, Fervo diperkecil ukurannya untuk menawarkan aliran listrik bebas karbon yang akurat, bukan lagi bagian fleksibel yang sedang dijelajahinya. Namun hampir sejak awal, utilitas dan berbagai calon pelanggan memberi tahu perusahaan bahwa mereka ingin mengatur sumber trim yang dapat meningkatkan dan menurunkan pembangkitan dengan baik, untuk mengikuti aturan iklim yang semakin ketat dan menyeimbangkan setengah peningkatan keluaran angin dan matahari yang bervariasi. di jaringan.

“Jika kami dapat memberi Anda teknik untuk menjernihkan ini,” kata Norbeck, dia dan Latimer menyadari, “mari kita menikmati teknik untuk menggantikan bidang.”

Fervo mulai tersandung pada apakah mereka mungkin melakukannya dengan baik hanya dengan mengambil keuntungan dari fitur lain dari sistem panas bumi yang disempurnakan, yang juga disorot oleh para peneliti Los Alamos dalam percobaan selanjutnya.

Membuat rekahan pada batuan dengan teknik permeabilitas rendah sehingga air di dalam mesin tidak dapat tanpa berbicara bocor ke berbagai tempat. Akibatnya, saat Anda menghentikan mesin secara efektif dan terus memompa dalam air, Anda dapat membentuk kekakuan mekanis selama mesin, karena bagian batuan yang retak mendorong tanah.

“Retakan berada di stasiun untuk melebar dan mengganti bentuk, hampir seperti balon,” kata Norbeck.

Kekakuan itu kemudian dapat dibangun untuk dimanfaatkan. Dalam serangkaian eksperimen pemodelan, Fervo menemukan bahwa begitu katup dibuka tetapi sekali lagi, balon-balon itu secara efektif mengempis, pelampung air terangkat, dan pembangkit listrik melonjak. Jika mereka “mengisinya” selama berhari-hari, dengan menambahkan air tetapi tidak membiarkannya keluar, itu mungkin akan menghasilkan listrik selama berhari-hari.

Tetapi perusahaan yang tenang ingin mengintip apakah itu mungkin berhasil di dunia yang sebenarnya.

Cek

Setelah menyeberang Humboldt County, Nevada, Latimer akhirnya berbelok ke bulevar berdebu. Bangunan Fervo mengumumkan dirinya dengan rig pengeboran putih di celahnya, menjulang setinggi 150 kaki di atas bentangan hutan belantara berwarna coklat. Geologi di bawah bentangan tanah khusus ini memerlukan batuan panas di kedalaman yang dangkal, tetapi bukan permeabilitas yang dibutuhkan untuk vegetasi kuno.

Pada tahun 2022, perusahaan tersebut mengebor lubang bor kembar di sana, menggunakan mata bor pemotong yang dipasang hanya sekitar 10-skut untuk secara perlahan menggiling dengan campuran formasi metasedimentary dan granit. Sumur secara bertahap membelok di bawah bumi, akhirnya terjun sekitar 8.000 kaki dan bekerja sekitar 4.000 kaki secara horizontal.

Fervo kemudian menyuntikkan air dingin di bawah kekakuan yang berlebihan untuk membuat banyak retakan vertikal di antara keduanya, secara efektif membentuk radiator bawah tanah yang luas di tengah bebatuan yang hanya mencapai sekitar 380 ˚F (193 ˚C).

Tim dan Eric berbicara di gedung demonstrasi panas bumi Fervo yang disempurnakan di Nevada.
Tim Latimer (sah), CEO Fervo, dan Eric Eddy (kiri), insinyur pengeboran, di posisi di Nevada utara.

ENERGI FERVO

Sekitar pukul 08.00 tanggal 28 Januari, perusahaan mematikan katup pada apa yang biasanya dikenal sebagai pabrik secara efektif, di mana air pasti akan muncul ke permukaan, memulai pemeriksaan pertama dari apa yang disebutnya Fervo Flex. Kekakuan melonjak hingga total ratusan pound per sq.

Norbeck berubah menjadi berdiri dengan efektif ketika mereka membukanya sekitar pukul 7 malam, pencariannya untuk ahli pengukur gelembung dari kotak bendung kuning yang indah, instrumen sederhana yang telah teruji waktu untuk mengukur muatan pelampung. Air panas menghasilkan semburan uap saat mengenai udara awal, dan pembacaan mencapai puncaknya.

Pekerja Fervo melakukan pemeriksaan selama berhari-hari, mematikan secara efektif selama delapan hingga 10 jam dan membukanya kembali selama 14 jam atau lebih, mengoperasikannya seperti yang mereka lakukan di jaringan dengan jam sinar matahari yang melimpah energi matahari. Pada pagi pembicaraan kami, perusahaan menghabiskan banyak hari dalam upaya untuk menampilkan mesin tanpa memompa lebih banyak air, untuk mencapai berapa lama itu akan bertahan sebagai bentuk penyimpanan daya.

Fervo mungkin juga hanya menjadi perusahaan pertama yang menguji subjek metode penggabungan penyimpanan dan f fleksibilitas pada bangunan panas bumi yang ditingkatkan. Divisi ARPA-E Departemen Vitalitas AS menyediakan dana sebesar $4,5 juta untuk eksperimen tersebut.

Di dalam trailer keamanan pemosisian, Latimer membuka komputer notebook dan mulai mengklik presentasi. Sederet grafik menampilkan serangkaian kurva dan paku halus saat kekakuan dibangun dan manufaktur melonjak di setiap tes. Kemudian dia mengklik halaman yang menunjukkan hasil yang lebih cepat dari perangkat, yang kurang lebih mencerminkan hasil tersebut.

“Berhasil, adalah bagian lucunya,” kata Latimer. “Apa yang kami modelkan adalah apa yang sebenarnya terjadi.”

Beri label ke kisi

Pembicaraan inti dalam menyiapkan sektor energi bebas karbon adalah bahwa jumlah listrik yang dihasilkan dari ladang angin dan matahari berfluktuasi secara dramatis setiap hari dan satu tahun.

HOT 🔥  Akankah daging hasil lab mencapai piring kita?

Ini dapat membuat tantangan yang semakin besar karena energi terbarukan mendominasi jaringan listrik. Ketahuilah bahwa total biaya mesin mulai meningkat tajam saat energi terbarukan melebihi sekitar 80% dari pembangkitan—sampai ada sumber utama listrik bebas karbon yang dapat bekerja sesuai permintaan, bentuk penyimpanan energi jangka panjang yang lebih hemat biaya, atau berbagai saran alternatif teknis.

Itu karena mungkin juga ada jangka waktu yang lama dalam satu tahun ketika matahari, angin, dan sumber fluktuasi lainnya tidak memberikan energi yang cukup untuk mempertahankan masalah yang bekerja pada malam atau siang hari. Jaringan lokal yang mengandalkan hampir sepenuhnya pada sumber-sumber ini pasti membutuhkannya sehingga Anda perlu menambahkan bank besar baterai mahal dan berumur pendek serta lebih banyak tumbuhan terbarukan untuk menghargainya, tepat untuk menjaga lampu tetap menyala di bentangan itu.

Pembangkit energi panas bumi yang dapat menyambungkan listrik ke atas dan ke bawah, dan menahan energi terbarukan yang semakin berkurang selama berjam-jam hingga berhari-hari, berjanji untuk mengatasi tantangan tersebut, menawarkan sumber daya yang sangat berharga untuk jaringan yang tumbuh semakin lama semakin tidak berpengalaman.

“Inovasi kemampuan yang kami tunjukkan … akan tanpa berbicara memungkinkan panas bumi memiliki fitur 20% itu,” kata Latimer.

Menutup satu tahun peneliti di Princeton, bekerja dengan Fervo, menjalankan serangkaian simulasi jaringan listrik bebas karbon di seluruh AS bagian barat pada tahun 2045, mengeksplorasi perangkat ilmu terapan apa yang mungkin paling elegan untuk versi paling rendah seperti itu. sistem.

Menambahkan bagian fleksibilitas Fervo membuat metode panas bumi menjadi kemungkinan yang lebih menarik. Akhir-akhir ini hanya ada sekitar empat gigawatt energi panas bumi di AS. Tetapi untuk skenario masa depan, model menambahkan antara 25 dan 74 gigawatt kemampuan panas bumi fleksibel ke jaringan bebas karbonnya, dibandingkan dengan hanya hingga dua puluh delapan gigawatt ketika tumbuhan panas bumi tidak dapat ditampilkan dalam pengaturan itu. Potensi tambahan dari perusahaan dan produk tersebut juga menurunkan total biaya mesin jaringan sebesar 10%.

“Jika kita dapat membuatnya bekerja… mungkin juga akan menjadi kesepakatan yang sangat besar,” kata Wilson Ricks, seorang peneliti sistem energi Princeton dan penulis utama kertas kerja.

Bagian-bagian ini juga dapat menikmati untuk meningkatkan nilai industri dan pendapatan dari vegetasi panas bumi itu sendiri, berpotensi membuatnya lebih mudah untuk dibiayai.

Bantuan pengaturan perusahaan lain merealisasikan program penurunan hasil vegetasi panas bumi. Tetapi pada dasarnya tidak masuk akal secara finansial untuk melakukannya – Anda benar menutup pabrik dan tidak dibayar.

Namun, dalam kasus Fervo, perusahaan dan produk ini mungkin akan melambat selama periode ketika matahari atau angin yang baik menekan label grosir listrik, dan menghasilkan lebih dari yang diizinkan ketika sumber-sumber itu menurun dan biaya naik, kata Latimer .

Pertanyaan-pertanyaan terbuka

Fervo tenang menghadapi beberapa tantangan yang tepat, namun.

Meskipun semua ini terlihat besar di perangkat dan sekarang dalam pemeriksaan lapangan, membuat angka berfungsi untuk tanaman bisnis mungkin memerlukan perubahan besar dalam saran pasar listrik dan perjanjian pembelian energi. Struktur yang dipermasalahkan saat ini tidak terganggu sebagian besar memberi penghargaan kepada operator karena selalu melakukan cranking dengan kemampuan maksimal.

Perusahaan bahkan mungkin ingin melakukan pengaturan lebih banyak untuk memastikan bahwa penyimpanan dan kemampuan peningkatan ini dapat bekerja terus menerus dalam vegetasi bisnis skala besar yang beroperasi di berbagai area dan geologi.

Sementara itu, beberapa pertanyaan penting tentang panas bumi yang ditingkatkan sebagai konsep resmi, mengesampingkan bagian tambahan yang sedang dieksplorasi Fervo.

Subjek mengalami pukulan telak pada tahun 2009, ketika upaya bisnis awal di Basel, Swiss, berusaha untuk mengikis serangkaian gempa bumi kecil, termasuk turnamen berkekuatan 3,4, yang dilaporkan memicu kerusakan total jutaan dolar.

Telah ada kemajuan besar sejak membangun alternatif, penemuan efektif, dan berbagai praktik yang menurunkan kemungkinan terjadinya peristiwa seismik besar, kata Joseph Moore, peneliti utama pengelola di Utah FORGE. Bagian penyimpanan dan fleksibilitas tambahan yang sedang dijelajahi Fervo seharusnya tidak menimbulkan bahaya lebih lanjut dari jenis ini, tambahnya.

Namun kegempaan yang dipicu tetap menjadi subjek yang harus ditangani dengan hati-hati dan dipantau terus menerus, dan hal itu memang membuat khawatir masyarakat yang memikirkan proyek semacam itu.

Selain itu, belum banyak sistem panas bumi yang disempurnakan yang dibangun atau dibangun dalam waktu yang lama. Ini akan menunjukkan jubah halus atau mahal untuk secara andal membuat banyak retakan dan jalur untuk memastikan bahwa muatan mengambang yang dibutuhkan dalam kondisi dan lokasi tertentu, kata Travis McLing, pimpinan program panas bumi di Laboratorium Nasional Idaho.

Selain itu, sistem mungkin akan kehilangan permeabilitas dari waktu ke waktu karena biofilm muncul di sumur, mineral terbentuk di rekahan, dan berbagai penyesuaian terjadi. Itu mungkin akan menurunkan output dan melemahkan ekonomi, kata McLing. “Keberlanjutan waduk adalah kegugupan saya yang paling menarik perhatian,” tulisnya dalam email.

‘Dasar-dasar inti’

Latimer juga menekankan bahwa subjek panas bumi telah membuat peningkatan besar dalam mengetahui risiko seismik dan meningkatkan praktik yang menurunkan kemungkinan memicu gempa bumi utama.

Itu memerlukan pengeboran secara horizontal oleh beberapa zona geologis hingga pergeseran kekakuan umum di seluruh area yang lebih luas, seperti yang telah diselesaikan Fervo di Nevada. Perusahaan juga telah bermitra dengan US Geological Peek untuk secara ketat menyaring kegempaan komputer pada pemosisian dan mempertimbangkan berbagai program yang dikembangkan untuk lebih menurunkan risiko tersebut.

Metode bisnis Fervo tidak terganggu pada dasarnya dipukul dengan menghasilkan pelampung trim listrik yang akurat. Pabrik di Nevada memutuskan untuk mulai menyerahkan hal itu kepada Google dan berbagai pelanggan dalam satu tahun ini.

Namun faktor Latimer dan Norbeck dalam fleksibilitas dan komponen penyimpanan tampaknya akan menjadi bonus ekonomi di atas keunggulan inti dari sistem panas bumi yang ditingkatkan, dan bahwa hasil subjek awal saat ini layak untuk terus tersandung pada kemungkinan.

“Itu memberi kami keyakinan bahwa fundamental inti ada di sana,” kata Norbeck. “Sekarang tibalah pengaturan total hingga pengoptimalan, pengurangan nilai, dan hal-hal seperti itu. Namun fisika semuanya divalidasi, dan konsepsi yang dapat bekerja.

Cakupan Asli

Baca juga

Download: vitalitas panas bumi dapat dilakukan, dan AR untuk perhiasan mewah

Download: vitalitas panas bumi dapat dilakukan, dan AR untuk perhiasan mewah

Plus: bagaimana seseorang berhasil membuat Twitter bertekuk lutut Inilah The Download edisi saat ini,buletin elektronik …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *