Заставить работать глубинное тепло Земли непросто и дорого, но затраты окупаются

НаукаHi-Tech

Геотермальная энергетика — от горячих источников до глубинных горячих пород

Заставить работать глубинное тепло Земли непросто и дорого, но все затраты окупаются ее независимостью от капризов внешней среды, а запасы — неисчерпаемы.

Мария Роговая

Общий вид Мутновской геотермальной станции на Камчатке мощностью 50 МВт. Фото: Сергей Алексеенко

Как известно, в 2016 году РФ в числе 196 государств подписала в Париже международное соглашение об отказе от углеводородного топлива начиная с 2020 года, для снижения выбросов углекислого газа в атмосферу и приостановки глобального потепления. Тогда же инновационная энергетика с использованием возобновляемых источников энергии была объявлена одним из главных направлений научно-технологического развития России.

Между тем геотермальной энергетике, которая по всем показателям выглядит наиболее перспективной в этом плане, пока не уделяется должного внимания. В рамках реализации комплексных научно-технических программ (КНТП) ученые Института теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН разработали проект развития геотермальной энергетики. О нем «Ъ-Науке» рассказывает руководитель секции по возобновляемой энергетике Совета по приоритетному направлению «Энергетика» РФ, лауреат премии «Глобальная энергия», академик РАН Сергей Алексеенко.

Подземное тепло

Возобновляемые источники энергии все чаще становятся предметом обсуждения. Сначала они казались мечтой, затем далекими планами, в которые нерентабельно вкладывать средства, если есть запас углеводородов. Но с каждым годом тема возобновляемых источников приобретает все большую актуальность и уже рассматривается на совещаниях государственного уровня как необходимый раздел экономики с вполне обозримыми планами. От угля в качестве базового топлива многие страны уже отказались, хотя здесь тоже нужны разумные действия.

Чаще всего под возобновляемой энергией понимают энергию ветра и солнца, но эти источники очень нестабильно работают и полностью зависят от географии, ландшафта, времени суток и погоды. Кроме того, как ни парадоксально, и солнечные, и ветряные технологии наносят заметный вред экологии — в лопастях ветряков гибнут тысячи перелетных птиц, а солнечные батареи закрывают от солнца тысячи гектаров земли, на которой уже ничего не может расти, и, как следствие, эти обширные площади становятся мертвыми зонами. В качестве локального источника возобновляемой энергии небольшой мощности используется также малая гидроэнергетика. Но единственный по-настоящему экологичный, безотходный и, самое главное, неисчерпаемый ресурс — это подземное тепло, на котором базируется геотермальная энергетика.

Геотермальная система тепло- и энергоснабжения с использованием глубинного тепла Земли требует для своего развития больших затрат, сравнимых с вложениями в разработки термоядерных установок. Но, в отличие от солнечной и ветряной энергетики, она функционирует стабильно и не зависит ни от времени дня, ни от времени года, ни от перемен погоды, ни от изменений климата. Все это объясняется наличием запасенного тепла в ядре Земли и дополнительного тепла, которое образуется от распада радиоактивных изотопов,— реакция происходит в глубинах земной коры и не оказывает негативного действия на обитателей планеты. Одна из недавних государственных программ развития геотермальной энергетики в США от 2019 года так и называется: «Извлечение тепла из-под ног».

Запас не нужен

Машинный зал Мутновской ГеоЭС, Камчатка. Фото: Сергей Алексеенко

Температура ядра Земли составляет более +4700°С. Наибольший выход тепла Земли происходит в вулканических зонах и по тектоническим разломам земной коры. Большинство из них находятся в удаленных зонах океанов — Тихого, Атлантического и Индийского. Однако несколько разломов расположены на материках, в том числе и в Евразии, на территории России. К 2050 году в США в пересчете на мощность планируют извлекать 60 ГВт в виде электрической энергии и 320 ГВт тепловой. По оценке экспертов, нормированная себестоимость глубинной энергии Земли составит всего 6 центов за кВт•ч.

Для сравнения, чтобы подчеркнуть гигантский потенциал, на сегодняшний день все теплоснабжение РФ составляет 175 ГВт. Важно отметить, что, хотя российская энергетика в большей мере основана на углеводородных топливах, нефтегазовые компании начинают интересоваться и геотермальными технологиями, поскольку в них возможно эффективно реализовать опыт нефтегазовой отрасли.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Академик Леопольд Лобковский: я не увидел ответа в антропогенной теории потепления Академик Леопольд Лобковский: я не увидел ответа в антропогенной теории потепления

Академик Леопольд Лобковский: человек не виноват в глобальном потеплении

Наука
5 простых способов еще в примерочной понять, будешь ли ты носить вещь или нет: гид от стилиста 5 простых способов еще в примерочной понять, будешь ли ты носить вещь или нет: гид от стилиста

Как бороться с неприятными чувствами в примерочной и держать все под контролем?

VOICE
Сергей Капица и дух просвещенья Сергей Капица и дух просвещенья

Исполнилось 50 лет интеллектуальной телепередаче «Очевидное-невероятное»

Наука
ИИ научился убирать атмосферные помехи с астрономических снимков ИИ научился убирать атмосферные помехи с астрономических снимков

Изображения с лучших наземных телескопов размыты из-за смещения воздушных масс

ТехИнсайдер
Вечнодвижущаяся машина Вечнодвижущаяся машина

Вечный двигатель можно изобрести только в монастыре

Наука
Чем плох дешевый джин и другие важные факты, которые нужно знать про этот напиток Чем плох дешевый джин и другие важные факты, которые нужно знать про этот напиток

Каким бывает джин?

Maxim
Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год

Список главных трендов года

РБК
Обратная сторона комплиментов: что не стоит говорить — 5 запрещенных приемов Обратная сторона комплиментов: что не стоит говорить — 5 запрещенных приемов

Как правильно подчеркнуть уникальность человека?

Psychologies
Земля. Прятки под мантией Земля. Прятки под мантией

Ядро Земли перестало вращаться, электромагнитное поле нашей планеты разрушается

Наука и жизнь
5 симптомов того, что тебя настиг кризис среднего возраста 5 симптомов того, что тебя настиг кризис среднего возраста

Кризис среднего возраста: на какие тревожные звоночки следует обратить внимание

Maxim
Сверхъестественная красота: почему мода на натуральность — это фейк Сверхъестественная красота: почему мода на натуральность — это фейк

Что плохого для женщины может быть в моде на естественность и натуральность?

VOICE
Букет угроз: какие киберриски из 2022-го останутся актуальными в этом году Букет угроз: какие киберриски из 2022-го останутся актуальными в этом году

В киберпространстве нарастает напряжение

Forbes
Траты на буррату: как итальянский сыр из Новомосковска появился в федеральных сетях Траты на буррату: как итальянский сыр из Новомосковска появился в федеральных сетях

Как предприниматели из Тульской области запустили производство итальянских сыров

Forbes
Свобода и булочка Свобода и булочка

Солистка группы «АлоэВера» Вера Мусаелян и фотограф Катя Алагич встретились

Seasons of life
Отрывок из дебютного романа Салли Пейдж «Хранительница историй» Отрывок из дебютного романа Салли Пейдж «Хранительница историй»

Уборщица Дженис собирает истории — они складываются обрывков разговоров

СНОБ
Звёздные семена: почему некоторые люди считают себя инопланетянами, живущими на Земле? Звёздные семена: почему некоторые люди считают себя инопланетянами, живущими на Земле?

Откуда возник термин «звёздные семена»?

ТехИнсайдер
Какие продукты можно есть после пищевого отравления: часы, дни, недели — восстановите организм Какие продукты можно есть после пищевого отравления: часы, дни, недели — восстановите организм

Что делать, если вы уже отравились?

Psychologies
Чем рыбный жир отличается от рыбьего и какой из них полезнее? Чем рыбный жир отличается от рыбьего и какой из них полезнее?

Чем отличаются рыбий и рыбный жир и какова их польза для нашего организма?

ТехИнсайдер
Адреналина и зрелищ: самые экстремальные экологичные гонки Адреналина и зрелищ: самые экстремальные экологичные гонки

Что будет, если скрестить «дакар» и ралли-кросс на машинах с электродвигателями?

ТехИнсайдер
30 потрясающих вещей, которым в 2023-м году исполнилось 30 лет 30 потрясающих вещей, которым в 2023-м году исполнилось 30 лет

У тебя есть возможность с ужасом ощутить, как быстро пролетели годы

Maxim
«В молекуле от безумия» «В молекуле от безумия»

Истории о том, как ломается мозг

N+1
Как человеку работать рядом с роботом? Учимся внедрять ИИ в производственный процесс Как человеку работать рядом с роботом? Учимся внедрять ИИ в производственный процесс

Стоит ли опасаться того, что роботы окончательно заменят человеческий труд?

ТехИнсайдер
В это сложно поверить: как выглядели овощи и фрукты, пока их не коснулась рука селекционера В это сложно поверить: как выглядели овощи и фрукты, пока их не коснулась рука селекционера

Раньше овощи и фрукты выглядели совсем иначе

ТехИнсайдер
Секонд-хенд с Патриков: как сервис ресейла люксовых сумок вырос в полтора раза за год Секонд-хенд с Патриков: как сервис ресейла люксовых сумок вырос в полтора раза за год

Как устроен ресейл люксовых сумок в России?

Forbes
Классический выбор. Toyota Land Cruiser 80, 100 и 105 в качестве тюнинг-донора Классический выбор. Toyota Land Cruiser 80, 100 и 105 в качестве тюнинг-донора

Для каждой конкретной задачи требуется свой внедорожник

4x4 Club
«Город девушек»: как сделать пространство комфортным и безопасным для женщин «Город девушек»: как сделать пространство комфортным и безопасным для женщин

Глава из книги «Феминистский город. Полевое руководство для горожанок»

Forbes
Создана полная карта мозга дрозофилы. Он очень похож на искусственную нейросеть Создана полная карта мозга дрозофилы. Он очень похож на искусственную нейросеть

Создана самая сложная на сегодня карта мозга насекомого

ТехИнсайдер
Нервное истощение: как распознать стресс и как бороться с ним с помощью витаминов Нервное истощение: как распознать стресс и как бороться с ним с помощью витаминов

Почему стресс вызывает дефицит витаминов и как его восполнить

Правила жизни
Бывший военный. Dodge WC26 1941 года – чудо инженерной мысли Бывший военный. Dodge WC26 1941 года – чудо инженерной мысли

Чего только не выпускал Dodge, но модель Dodge WC26 1941 года — особенная

4x4 Club
Сложная проблема Сложная проблема

Рассеянный склероз: что это за болезнь и как она проявляется?

Лиза
Открыть в приложении