Wissenschaftler in Island haben den ehrgeizigen Plan entwickelt, in die Magmakammer eines Vulkans zu bohren, um reichlich saubere, superheiße geothermische Energie zu gewinnen.
Bei dem Projekt, das im Erfolgsfall ein wissenschaftliches Novum wäre, würden Bohrlöcher etwa 2,1 Kilometer tief durch die Erdkruste an einem Vulkan namens Krafla im Nordosten Islands gebohrt.
Mit über 200 Vulkanen ist Island bereits führend in der Geothermie, bei der Wärme oder heißer Wasserdampf extrahiert und in flüssiges Wasser und Dampf getrennt wird. Der Dampf wird dann durch Turbinen geleitet, die Strom erzeugen, der für den Betrieb und die Beheizung der zahlreichen Gewächshäuser, die für die hohe lokale Nahrungsmittelproduktion sowie zum Heizen genutzt werden. Laut Energy Transition, einer Website für grüne Energie, werden rund 90 % der Häuser in Island mit Geothermie beheizt.
Ausbruch des isländischen Vulkans Geldingadalir, fotografiert vom Fagradalsfjall am 9. August 2021. (Thomas O’Neill/NurPhoto über Getty Images)
Der Vulkan Island bricht nach wochenlanger erhöhter seismischer Aktivität aus
Geothermische Energie ist jedoch kühler als Dampf in Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen, etwa 482 °F bzw. 842 °F, und daher könnte die Nutzung der Magmakammer eine weitaus leistungsfähigere Energieversorgung freisetzen und den gesamten Energiebestand des Landes steigern.
„Bei diesen niedrigen Temperaturen ist es ziemlich ineffizient, daher besteht ein Interesse daran, superheiße Geothermie zu entwickeln“, sagte John Eichelberger, Vulkanologe an der University of Alaska Fairbanks, gegenüber New Scientist.
„Der Zweck der Energiegewinnung aus magmanaher superheißer Geothermie besteht darin, dass diese Bohrlöcher hinsichtlich der Energieproduktion um eine Größenordnung leistungsfähiger sind als herkömmliche Bohrlöcher“, sagte Projektmanager Björn Þór Guðmundsson gegenüber der Daily Mail.
„Wir können bei gleicher Leistung eine statt zehn Bohrungen durchführen.“
Das Projekt, das von Krafla Magma Testbed (KMT), einer isländischen Magmaforschungsorganisation, durchgeführt wird, baut auf einem Versuch aus dem Jahr 2009 auf, in der Nähe einer der Krafla-Magmakammern zu bohren, als ein Team eines nahegelegenen Kraftwerks, das geothermische Energie gewonnen hat der Vulkan seit den 1970er Jahren.
Die Absicht dieses Projekts bestand nur darin, in die Nähe der Kammer zu gelangen, um Möglichkeiten der Geothermie zu erkunden, aber die Kammer lag nicht so tief wie erwartet, und das Projekt brach versehentlich in das Magma-Gewölbe ein.
Das Geothermiekraftwerk Krafla in Island. (Mikel Bilbao/VW PICS/Universal Images Group über Getty Images)
ISLÄNDISCHEN DORFBEWOHNER DURCHGEFÜHRT, NACH EINEM GROSSEN VULKANAUSBRUCH NACH HAUSE ZURÜCKZUKEHREN
Der Bohrer traf auf Magma und korrodierte den Stahl in den Bohrlochgehäusen, während die Hitze von 300 °C das Bohrloch zerstörte. KMT-Wissenschaftler arbeiten an Materialien, die im kommenden Projekt der sengenden Hitze standhalten können.
Laut New Scientist bestätigte das Projekt entscheidend, dass das Bohren in eine Magmakammer nicht zum Ausbruch des Vulkans führt.
„Eines der Hauptziele von KMT ist die Entwicklung von Brunnen mit den richtigen Materialien, die diesen Bedingungen standhalten“, sagte Guðmundsson gegenüber der Daily Mail.
Krafla ist einer der explosivsten Vulkane des Landes. Seit der ersten Besiedlung des Landes ist er etwa 29 Mal ausgebrochen. Der letzte Ausbruch erfolgte jedoch im Jahr 1984. Der Vulkan, der im Dezember ausbrach, ereignete sich in der Nähe des Fischerdorfes Grindavik im Südwesten Teil von Island.
„Die Entnahme von überhitztem oder überkritischem Dampf aus der Nähe der Wärmequelle könnte den Energietransport zur Oberfläche um eine Größenordnung und die Effizienz der Umwandlung in Elektrizität um das 3,5-fache steigern“, schrieben Wissenschaftler von KMT in einem Artikel aus dem Jahr 2018.
„In Kombination mit den Vorteilen des kontinuierlichen Betriebs (Geschiebelast), der fehlenden Notwendigkeit des Transports von Kraftstoff oder Abfall, der begrenzten CO2-Emissionen und den Fortschritten bei der HGÜ-Übertragung (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung) über große Entfernungen könnte die Geothermie die elektrische Energie verändern Energiespiel komplett.“
Krafla ist einer der explosivsten Vulkane des Landes. Seit der ersten Besiedlung des Landes ist er etwa 29 Mal ausgebrochen, der letzte Ausbruch erfolgte jedoch im Jahr 1984. (Mikel Bilbao/VW PICS/Universal Images Group über Getty Images)
KLICKEN SIE HIER, UM DIE FOX NEWS-APP ZU ERHALTEN
Das Projekt wird KMT-Wissenschaftlern auch dabei helfen, die Magmakammer zu überwachen, indem Zensoren eingesetzt werden, die Druckmessungen durchführen, was die Vorhersagen von Eruptionen verbessern könnte.
Andere Experimente später im Jahrzehnt könnten laut Daily Mail darin bestehen, Flüssigkeiten in die Kammer zu injizieren, um den Druck und die Temperatur zu ändern und die Ergebnisse zu messen.
„Das Projekt wird von der Notwendigkeit vorangetrieben, magmatische Systeme zu verstehen, Strategien zur Vulkanüberwachung zu verbessern und Geothermie der nächsten Generation mit hoher Enthalpie zu entwickeln“, schrieben Wissenschaftler von KMT in einem Artikel aus dem Jahr 2018.
„Die Überwachung des Temperaturprofils im Dach einer Magmakammer wird den tatsächlichen Wärmefluss vom Magma zum hydrothermischen System aufdecken und beispiellose Beobachtungen ermöglichen, die sowohl das Versprechen als auch die Nachhaltigkeit von Super Hot Geothermal Systems (SHGS) auf die Probe stellen werden. SHGS sind Systeme, die mehr sind als.“ 662°F“, fügten Wissenschaftler hinzu.