Η Quaise αξιοποιεί γυρότρονο συνεχούς λειτουργίας της Kyoto Fusioneering για γεωτρήσεις με χιλιοστομετρικά κύματα σε μεγάλα βάθη, με στόχο την πρόσβαση σε υψηλής θερμοκρασίας γεωθερμικούς πόρους
Η Quaise Energy στρέφεται σε εξοπλισμό που αναπτύχθηκε για αντιδραστήρες πυρηνικής σύντηξης, προκειμένου να συμβάλει στη διάνοιξη γεωτρήσεων σε ορισμένα από τα θερμότερα υπόγεια πετρώματα της Γης, χωρίς τη χρήση συμβατικών γεωτρύπανων.
Η Kyoto Fusioneering (KF) έλαβε παραγγελία από την Quaise για ένα σύστημα γυρότρου που θα τροφοδοτεί την τεχνολογία γεώτρησης με χιλιοστομετρικά κύματα της εταιρείας.
Το σύστημα παράγει ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής ισχύος, τα οποία μπορούν να αποσυνθέσουν ή να εξαερώσουν το πέτρωμα καθώς προχωρά η γεώτρηση.
Η Quaise αναπτύσσει την προσέγγιση αυτή προκειμένου να φτάσει σε υπέρθερμα γεωθερμικά κοιτάσματα σε βάθη και θερμοκρασίες όπου η συμβατική μηχανική διάτρηση μπορεί να καταστεί δύσκολη ή οικονομικά ασύμφορη.
Επειδή η ενέργεια μεταδίδεται από την επιφάνεια με τη μορφή χιλιοστομετρικών κυμάτων, η μέθοδος δεν απαιτεί εξοπλισμό γεώτρησης στον πυθμένα της γεώτρησης.
Η συμφωνία, που υπογράφηκε στις 17 Αυγούστου, αποτελεί την πρώτη εμπορική παραγγελία για την τεχνολογία θέρμανσης πλάσματος της KF εκτός του κλάδου της σύντηξης.
Η τεχνολογία αναπτύχθηκε αρχικά επειδή τα πειράματα σύντηξης απαιτούν ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά κύματα για τη θέρμανση του πλάσματος σε ακραίες θερμοκρασίες.
Ο εξοπλισμός σύντηξης ανοίγει τον δρόμο για βαθύτερες γεωτρήσεις
Στην καρδιά του συστήματος βρίσκεται ένα γυρότρονο, μια εξειδικευμένη ηλεκτρονική συσκευή κενού που μπορεί να παράγει χιλιοστομετρικά κύματα υψηλής ισχύος.
Η Quaise σχεδιάζει να κατευθύνει αυτή την ενέργεια υπόγεια, ώστε να θερμαίνει το πέτρωμα σε τέτοιο βαθμό ώστε να απομακρύνεται, αντικαθιστώντας τη μηχανική κοπή των συμβατικών γεωτρύπανων.
Η ιδέα της εταιρείας για τη γεώτρηση προέκυψε από περισσότερα από δέκα χρόνια έρευνας στο Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Η πρόσβαση σε υπέρθερμα πετρώματα θα μπορούσε να επιτρέψει στα γεωθερμικά έργα να αξιοποιήσουν πόρους πολύ υψηλότερης θερμοκρασίας και δυνητικά να παράγουν μεγάλες ποσότητες συνεχούς ισχύος.
Η KF κατασκευάζει ήδη γυρότρονα που λειτουργούν σε συχνότητες από 28 GHz έως 236 GHz. Στα έργα της για εφαρμογές σύντηξης περιλαμβάνονται δύο μονάδες διπλής συχνότητας για το MAST Upgrade της UK Atomic Energy Authority και ένα σύστημα ισχύος 1 μεγαβάτ για το ST40 της Tokamak Energy.
Η εταιρεία έχει επίσης προμηθεύσει το πρώτο από δύο γυρότρονα για την εγκατάσταση πυρηνικής σύντηξης DIII-D National Fusion Facility του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ. Έχει ολοκληρώσει τον σχεδιασμό ενός συστήματος ισχύος 1,5 έως 2 MW για τον αστέρα Wendelstein 7-X και το ASDEX Upgrade στη Γερμανία. Ωστόσο, η γεώτρηση παρουσιάζει μια διαφορετική μηχανική πρόκληση.
Τα χιλιοστομετρικά κύματα λειτουργούν συνεχώς
Πολλά από τα υφιστάμενα πειράματα σύντηξης λειτουργούν σε παλμούς που διαρκούν μόλις λίγα δευτερόλεπτα.
Ένα σύστημα γεωθερμικής γεώτρησης, αντίθετα, χρειάζεται η πηγή χιλιοστομετρικών κυμάτων να λειτουργεί συνεχώς καθώς προχωρά η γεώτρηση. Η KF δήλωσε ότι το γυρότρονο που παρήγγειλε η Quaise έχει σχεδιαστεί ειδικά για συνεχή λειτουργία.
Η απαίτηση αυτή θα μπορούσε επίσης να ωφελήσει μελλοντικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας από σύντηξη. Σε αντίθεση με τις σημερινές πειραματικές εγκαταστάσεις, οι εμπορικοί αντιδραστήρες αναμένεται να απαιτούν εξοπλισμό θέρμανσης πλάσματος ικανό για παρατεταμένη λειτουργία.
Η κατασκευή γυρότρονων συνεχούς λειτουργίας για γεωθερμικές γεωτρήσεις θα μπορούσε, επομένως, να συμβάλει στην ανάπτυξη τεχνολογίας που θα χρειάζονται και οι δύο κλάδοι.
Η KF εργάζεται από το 2024 πάνω σε γυρότρονα υψηλής ισχύος και συστήματα τροφοδοσίας συνεχούς λειτουργίας για εφαρμογές υπέρθερμης γεωθερμίας, στο πλαίσιο του προγράμματος NEDO Deep-Tech Startups Support Program της Ιαπωνίας. Η σύμβαση με την Quaise αποτελεί την πρώτη εμπορική παραγγελία που προέκυψε από αυτή την προσπάθεια.
«Η αλυσίδα εφοδιασμού γυρότρονων πρέπει να αναπτυχθεί πολύ πέρα από το σημερινό της μέγεθος για να ανταποκριθεί σε όσα θα χρειαστεί η σύντηξη, και πρέπει να αναπτυχθεί πριν φτάσει αυτή η ζήτηση, όχι μετά.
Η KF επενδύει τώρα σε αυτή την ικανότητα και αναλαμβάνει εμπορικές εργασίες που συμβάλλουν στην ανάπτυξή της. Η συνεργασία αυτή με την Quaise αποτελεί σημαντικό μέρος αυτής της προσπάθειας», δήλωσε ο Takashi Imai, Group CEO, Plasma Heating Group, Kyoto Fusioneering.
Η KF σχεδιάζει να αξιοποιήσει την εμπειρία από το έργο για να υποστηρίξει την επόμενη γενιά γεωθερμικής ανάπτυξης, συμπεριλαμβανομένων προσπαθειών για την πρόσβαση σε βαθιούς πόρους υψηλής θερμοκρασίας.
www.worldenergynews.gr
