Специальная грязь помогает XGS Energy получить больше энергии из геотермальных скважин

Молодые геотермальные энергетические скважины могут быть подобными молодым талантам, каждая из них полна потенциала, чтобы превзойти своих сверстников. Но, как и люди, большинство из них теряют позиции с возрастом. Например, в Калифорнии объем производимой электроэнергии на геотермальных электростанциях снизился на 15% между 2001 и 2018 годами, частично из-за деградации существующих скважин.

\"История геотермальной энергии была такова, что происходила деградация,\" - сказал Джош Прюнер, генеральный директор XGS Energy, стартапа в области геотермальной энергии. \"Это происходит во всем мире\". Многие геотермальные электростанции закачивают воду под землю, где она проникает через трещины в горной породе для поглощения тепла, генерируемого глубоко в земле. Когда вода поднимается на поверхность, ее используют для производства пара, который приводит турбины и генерирует энергию. Но по мере старения геотермальных скважин трещины могут поглощать слишком много воды, или, возможно, они начинают закрываться, обрывая связь скважины с частью горячей породы, с которой она была в контакте.

Прюнер, генеральный директор компании, считает, что во всем мире есть много старых геотермальных скважин, которые могут быть реабилитированы, и множество других до сих пор игнорируемых мест, которые могли бы обеспечить тепло, если бы только смогли использовать его с помощью правильной технологии. Эта технология, по его словам, в основном представляет собой специализированную грязь, заполняющую трещины вокруг скважины минералами, которые отлично проводят тепло.

Результатом являются скважины, которые не только более продуктивны, но и более предсказуемы. \"Мы знаем в течение 30 дней, где мы будем через 30 лет\" в терминах производства энергии, - сказал Прюнер.

Технология XGS Energy может работать как с существующими скважинами, так и с новыми. Новые скважины сами по себе могут быть простыми, вертикальными отверстиями, не требующими дорогостоящего бурового оборудования. Независимо от того, старые это скважины или новые, стартап выстилает каждую скважину металлической оболочкой. Между оболочкой и горной породой добавляется глинистая вода и собственные добавки, которые устаканиваются в трещинах вокруг скважины, не далее чем на несколько футов от оболочки.

Глинистая вода является смесью воды и минералов, заключенных в суспензии с помощью поверхностно-активного вещества, сказал Прюнер. (Поверхностно-активные вещества также известны как эмульгаторы, и они удерживают нерастворимые вещества в воде, как горчица делает с маслом в заправке для салата, или мыло делает с грязью.) Когда глинистая вода достигает определенной глубины (и, следовательно, температуры), поверхностно-активные вещества \"ломаются\" и высвобождают минералы, чтобы они могли устаканиться в трещинах. Прюнер не стал вдаваться в детали, но согласно патентной заявке, проводящие компоненты могут представлять собой смесь материалов, похожих на графит, с каким-то минералом, например, кремнием.

Для того, чтобы производить тепло, XGS Energy достаточно одной скважины, что позволяет сэкономить на буровых работах. Другие компании могут закачивать воду в одно отверстие, позволять ей проникать через трещины в горной породе и поднимать ее через другое отверстие, пробуренное на некотором расстоянии. По пути эти камни могут поглотить некоторое количество воды, требуя от компании добавления большего количества. Вода, которая все-таки попадает на поверхность, вероятно, набрала минералы и некоторые бактерии, которые могут оседать на оборудовании, перемещающем тепло от воды к паровой турбине. Все это делает скважину более дорогой в обслуживании. В XGS Energy, напротив, его вода никогда не покидает металлически обшиваемую скважину, еще одна экономия затрат.

Благодаря изоляции воды XGS Energy может использовать более дешевое оборудование для извлечения тепла. Ему не нужно беспокоиться о минералах или бактериях, находящихся в окружающей горной породе. \"Мы можем перейти на новую страницу и обратиться к целому ряду очень дешевых, высокоэффективных теплообменников, к которым исторически геотермальная энергия не имела доступа\", - сказал Прюнер.

XGS Energy начнет строительство коммерческого масштаба прототипа на существующем геотермальном месторождении в Калифорнии в июле. Чтобы финансировать проект, недавно был привлечен дополнительный раунд финансирования серии A на сумму 20 млн долларов, возглавленный Val Ventures и VoLo Earth Ventures, с участием B Current Impact Investment, MIH Capital и Thin Line Capital, сообщила компания эксклюзивно TechCrunch.

В ближайшем будущем XGS Energy планирует разработать версию своей технологии, которая будет работать в старых нефтяных и газовых скважинах. Они не все будут подходящими, так как большинство буров избегают слишком большого тепла, но в США есть ряд регионов, где нефтяные и газовые скважины достаточно горячи, чтобы обеспечить геотермальную энергию. \"Это огромная возможность, потому что позволяет очень эффективно избежать затрат на запечатывание и отказ от скважин,\" - сказал Прюнер. \"Это очень подходящая технология для перезапуска этих скважин\".