حفاري در دل جهنم براي رسيدن به انرژي پاك
همه مي‌دانند كه هسته زمين دماي بسيار بالايي دارد، و تخمين زده مي‌شود كه دماي هسته آهني زمين حدود ۵۲۰۰ درجه سانتي‌گراد باشد. اين منبع حرارتي مي‌تواند به يك منبع عظيم انرژي تبديل شود.
همه مي‌دانند كه هسته زمين دماي بسيار بالايي دارد، و تخمين زده مي‌شود كه دماي هسته آهني زمين حدود ۵۲۰۰ درجه سانتي‌گراد باشد. اين منبع حرارتي مي‌تواند به يك منبع عظيم انرژي تبديل شود. اگر بتوانيم به عمق كافي حفر كنيم، قادر خواهيم بود نيروگاه‌هاي زمين‌گرمايي را تقريباً در هر نقطه از دنيا ايجاد كنيم. اما مشكل اينجاست كه پوسته زمين خيلي ضخيم است و دسترسي به منابع حرارتي عميق‌تر براي استخراج انرژي خيلي دشوار است. عمق پوسته زمين بين ۵ تا ۷۵ كيلومتر متغير است و بخش‌هاي نازك‌تر بيشتر در اعماق اقيانوس‌ها قرار دارند. عميق‌ترين چاهي كه بشر تاكنون حفر كرده چاه Kola Superdeep Borehole در روسيه است كه در سال ۱۹۷۰ آغاز شد و در نهايت به عمق ۱۲,۲۸۹ متر رسيد؛ اما در نهايت اين پروژه به دليل دماي بالاتر از حد انتظار و مشكلات فني متوقف شد. پايان ناخوشايند براي عميق‌ترين پروژه حفاري جهان؛ تصوير چاه Kola Superdeep Borehole كه در سال 2012 به‌طور كامل بسته و رها شد.
حفر با انرژي مستقيم
يكي از روش‌هايي كه محققان در حال بررسي آن هستند، استفاده از انرژي‌هاي مستقيم مانند ليزر يا امواج ميلي‌متري براي حفر چاه‌ها است. اين فناوري‌ها مي‌توانند سرعت حفاري را به‌طور قابل توجهي افزايش دهند و مشكلات مرتبط با دماي بالا و سختي سنگ‌ها را حل كنند.گيروترون كه يك دستگاه براي توليد امواج ميلي‌متري است، مي‌تواند در اين زمينه كارايي بالايي داشته باشد. اين دستگاه در ابتدا براي استفاده در پروژه‌هاي همجوشي هسته‌اي طراحي شده بود، اما حالا مي‌تواند در حفر چاه‌ها مورد استفاده قرار گيرد. يكي از ابزارهاي اين فناوري جيروترون است، دستگاهي كه در دهه 1960 در شوروي سابق توسعه يافت. جيروترون‌ها امواج الكترومغناطيسي در بخش امواج ميلي‌متري طيف توليد مي‌كنند، با طول‌موج‌هايي كوتاه‌تر از مايكروويوها، اما بلندتر از نور مرئي يا مادون قرمز. در اوايل دهه 1970، محققاني كه روي طراحي‌هاي توكاماك براي رآكتورهاي همجوشي كار مي‌كردند، متوجه شدند كه اين امواج ميلي‌متري روش بسيار خوبي براي گرمايش شديد پلاسما هستند. طي 50 سال گذشته، توسعه جيروترون با پشتيباني تحقيقات همجوشي و بودجه وزارت انرژي ايالات متحده امريكا پيشرفت قابل توجهي داشته است. اكنون جيروترون‌هايي كه قادر به توليد پرتوهاي انرژي مداوم با توان بيش از يك مگاوات هستند، در دسترس قرار گرفته‌اند و اين خبر شگفت‌انگيزي براي حفاران اعماق زمين است.
حفاري اعماق زمين براي استخراج انرژي بي‌پايان
جيروترون 1 مگاواتي با فركانس 150 گيگاهرتز كه براي گرم كردن پلاسما در آزمايش همجوشي استلراتور وندلشتاين 7-X در آلمان استفاده مي‌شود. شركت Quaise از اين فناوري جديد بهره مي‌برد و قصد دارد با استفاده از تركيب حفاري چرخشي سنتي و فناوري حفاري با امواج ميلي‌متري، به عمق بيش از ۲۰ كيلومتر برسد. چنين عمقي كه به‌طور قابل توجهي بيشتر از چاه Kola Superdeep Borehole است، مي‌تواند دمايي در حدود ۵۰۰ درجه سانتي‌گراد ايجاد كند. اين دما به حدي بالاست كه مي‌توان از آن انرژي فوق‌بحراني توليد كرد، حتي در آب مي‌تواند انرژي ۱۰ برابر بيشتر از حالت‌هاي معمولي توليد كند.
بهره‌برداري از انرژي فوق‌بحراني
آب در شرايط فوق‌بحراني، كه در فشار بالاتر از ۲۲ مگاپاسكال و دماي بالاتر از ۳۷۴ درجه سانتي‌گراد قرار دارد، مي‌تواند انرژي بسيار بيشتري نسبت به نيروگاه‌هاي معمولي توليد كند. شركت Quaise قصد دارد از اين شرايط براي توليد برق استفاده كند. اين شركت اميدوار است كه با حفاري به عمق‌هاي بسيار بيشتر و استفاده از انرژي فوق‌بحراني، بتواند انرژي زمين‌گرمايي را به‌طور موثرتر و با هزينه كمتري توليد كند. شركت Quaise در تلاش است تا اين فناوري را به مرحله تجاري برساند و به تازگي اولين آزمايش‌هاي ميداني خود را آغاز كرده و اميدوار است كه تا سال ۲۰۲۸ اولين نيروگاه فسيلي خود را با استفاده از اين فناوري دوباره به انرژي پاك تبديل كند. اين فناوري مي‌تواند براي توليد انرژي در هر نقطه از دنيا مناسب باشد و تحول بزرگي در صنعت انرژي جهاني ايجاد كند.
ايجاد تغييرات بزرگ در زمينه توليد انرژي
دستگاه حفاري هيبريدي فوق‌العاده عميق شركت Quaise، تركيبي از حفاري چرخشي سنتي و حفاري انرژي هدايت‌شده با امواج ميلي‌متري از طريق جيروترون خواهد بود، كه با گاز آرگون شفاف به‌صورت فشار تهويه شده، تميز و خنك مي‌شود. در حال حاضر، Quaise از زيرساخت‌هاي موجود نيروگاه‌هاي سوخت فسيلي مانند نيروگاه‌هاي زغال‌سنگ استفاده مي‌كند كه به زودي به دليل محدوديت‌هاي مربوط به انتشار آلاينده‌ها كنار گذاشته خواهند شد. اين شركت قصد دارد با استفاده از انرژي فوق‌بحراني به‌جاي سوخت‌هاي فسيلي، اين نيروگاه‌ها را دوباره به كار اندازد و آنها را به منابع انرژي پاك تبديل كند. اين فناوري مي‌تواند به تغييرات بزرگ در زمينه توليد انرژي كمك كند و در فرايند كاهش آلايندگي‌ها و دستيابي به انرژي پايدار موثر باشد. اگر اين فناوري موفق شود، مي‌تواند منابع انرژي تجديدپذير فعلي را تكميل كرده و به بشر كمك كند تا به انرژي پايدار و پاك دست يابد. اگر اين فناوري موفقيت‌آميز باشد، مي‌تواند يك تحول بزرگ در صنعت انرژي ايجاد كند و به ما كمك كند تا از منابع زمين‌گرمايي عظيم زير سطح زمين استفاده كنيم. اين فناوري نه تنها به حل بحران انرژي كمك مي‌كند، بلكه مي‌تواند موجب تغييرات ژئوپوليتيكي مهمي شود چرا كه دسترسي به اين انرژي تقريباً براي همه كشورها امكان‌پذير خواهد بود و اين به نفع تمامي بشريت خواهد بود.