W poprzednim odcinku (7) można było ponownie przypatrzeć się mapie gęstości strumienia cieplnego oraz mapie gradientów geotermicznych w Polsce. Wiele osób pyta mnie co sądzę o produkcji elektryczności z par uzyskiwanych z głębokich otworów. Od lat osiemdziesiątych analizowałam koszty głębokich wierceń i zastanawiałam się jakie dobra mogą one nam udostępnić.
Miałam wrażenie, że z głębokimi otworami jest tak, jak z alpinizmem i turystyką w Himalaje. W góry się chodzi bo są, głębokie wiercenia się robi bo są narzędzia, a wiertnictwo to takie wyzwanie jak zdobywanie szczytów.
Głębokie wiercenia są bardzo drogie i bywają niebezpieczne.
Kompakcja dogęszcza skały w miarę ich pogrążania, a w najlepszym przypadku zamyka drogi przepływu ewentualnych płynów złożowych, które w nich jeszcze pozostały. W wysokich temperaturach następuje destrukcja węglowodorów. Pozostaje do wzięcia metan oraz temperatura. Pytanie tylko jak je ze skał wydłubać pojedynczymi otworami z dużej kubatury skał, by stało się to opłacalne. Dla tego celu wymyślono i zastosowano szczelinowanie hydrauliczne. Nie trzeba daleko szukać, by się dowiedzieć jak takie projekty mogą się kończyć. Napisałam już notkę o europejskich przygodach w realizacji projektów ujarzmienia gorących suchych skał do produkcji prądu. http://wnukowi.salon24.pl/705609,geotermia-we-francji
Realizacja trwa długo a docelowe moce wcale nie są takie imponujące. No i ta Bazylea, gdzie geolog został oskarżony za spowodowanie niebezpieczeństwa dla ludzi, bo ostrzegał przed mikrowstrząsami, a nastąpiło spore i długotrwałe trzęsienie ziemi. Szczelinowanie hydrauliczne kruszy skały o niskich temperaturach wysokim ciśnieniem, w skałach o bardzo wysokich temperaturach dochodzi energia prężności par. Czytałam dawniej opinię geologa, który podejrzewał wodę oceaniczną wdzierającą się wgłęb ziemi o powodowanie największych trzęsień. Może to być prawdą. W Polsce Kutno 2, też niosło wielkie zagrożenie, które zmiotło z S24 jednego blogera po dyskusji ze mną na ten temat.
Nie mam na razie chęci do snucia dywagacji ile MW można pozyskiwać i gdzie lokalizować otwory. Dla entuzjastów oraz przeciwników rozwoju geotermii w tym kierunku przygotowałam szkic wzrostu temperatury w funkcji głębokości przy gradientach maksymalnych oraz tabelę pojemności cieplnej skał.
W podręczniku „Petrofizyka” (M. Plewa, S. Plewa, 1992) jest wiele danych na temat przewodności cieplnej różnych skał, natomiast dane o pojemności cieplnej są podane tylko dla czterech prób (S. Downarowicz, 1983):
|
Rodzaj skały
|
Gęstość
|
Pojemn.
|
|
Łupek ilasty silnie zdiagenezowany
|
2,59
|
1,150
|
|
Piaskowiec kwarcowy bardzo twardy o spoiwie serycytowo-opalowym, żyłki kalcytu
|
2,67
|
1,117
|
|
Piaskowiec szarogłazowy zdiagenezowany o spoiwie serycytowo-kwarcowym
|
2,67
|
1,188
|
|
Piaskowiec szarogłazowy drobnoziarnisty z dużą ilością tlenków żelaza
|
2,62
|
1,213
|
Jednostki miary: Gęstość skały 103 kg/m3 Pojemn. – Cieplna pojemność właściwa kJ/kg Kelvin
Mają państwo dane do projektowania niezlokalizowanej elektrowni geotermalnej. Na podstawie danych o temeraturach i pojemności cieplnej możecie przystąpić do szacowania użytecznego dla produkcji prądu ciepła w skałach przyjmując pojemność cieplną skał 3 MJ/m3 dla 1oC schłodzenia bliżej nie rozpoznanych skał zwięzłych. Nie mam pojęcia czy te dane są prawdziwe dla wysokich temperatur.
W odniesieniu do przewodności cieplnej, to dla wielu skał ma ona bardzo duży przedział zmienności. Jeśli ktoś będzie się chciał zająć objaśnianiem tego typu inwestycji, mogę próbować czegoś dodatkowego poszukać.
