Най-голямата геотермална централа в света е при „Портите на ада“ в Африка

Дълбоко под парка в Кения тектонските плочи са се разкъсали и ужасяващата горещина се вдига нагоре, превръщайки подземните реки в пара. От нея се добиват близо 800 мегавата енергия

Във вулканичния регион на Голямата рифтова долина в Източна Африка тектоничните измествания разкъсват континента и освобождават невъобразими количества чиста енергия.

Ако карате по прашния черен път, който се вие ​​през националния парк Hell’s Gate (Портите на ада в превод) на Кения, покрай зебрите, газелите и жирафите и ще видите струя пара, стреляща високо нагоре в небето. Обширната долина (на 90 км от столицата Найроби) е осеяна с десетки отвори за пара и е фабрика за облаци, разказва Би Би Си.

Снимка на Би Би Си

Снимка на Би Би Си

Парата избухва силно, отделяйки топлина от дълбокото земно пространство. Но още по-мощна е тази пара, която не виждате: тя се извива през километри тръби, за да задвижи турбини, генерирайки чиста енергия, която няма да свърши за милиони години.

На върха на този адски лабиринт от тръби е геотермалният проект Олкария в Кения, където ново попълнение на електроцентралата е на път да влезе в мрежа. При 86 мегавата, разширяването на Олкария VI ще увеличи общото производство на проекта до 791,5 мегавата. Това е около 27% от цялата енергия в Кения, според KenGen, компанията, която управлява Олкария. Вече Кения разчита на геотермална пара за 38% от мощността си – по-голям дял от всяка друга държава.

„Когато Олкария VI приключи, това ще бъде най-голямата единична геотермална централа в света“, според Сайръс Карингити, който ръководи развитието на инфраструктурата и ресурсите на Олкария.

В световен мащаб геотермалната енергия е индустрия за 4,6 млрд. долара, с повече от 500 електроцентрали, които електрифицират милиони домакинства в Югоизточна Азия, Северна Америка, Европа и извън нея. В края на краищата геотермалната енергия е вторият най-богат източник на енергия в света след слънчевата.

Но по отношение на това колко докосваме този източник на енергия, геотермалната изостава значително. През 2016 г. енергията, която светът добива от геотермална енергия, е била само 4% от слънчевата , въпреки че геотермалната енергия има някои важни предимства. Вятърните турбини са безполезни в неподвижен ден и енергията на слънчевите панели пада, когато слънцето е покрито от облаци и през нощта. Междувременно, независимо от часовете на деня, Земята под нас непрекъснато отделя огромни количества топлина.

Топлина от дълбините

В облачните дни тук е трудно да се каже кои облаци идват от небето и кои идват от земята. Една сутрин през февруари Анна Мванги, геофизик, която работи за фирми, включително KenGen, има за задача да проучи нови геотермални сондажни площадки. Тя посочва слаб шум на пара, издигаща се от малка дупка в скалистия хълм.

„Можете да сварите яйце в него“, казва тя с усмивка. Районът около Олкария гъмжи от естествени геотермални отвори като тези, някои достатъчно горещи, че изгарят на допир. Парата, обяснява Мванги, е това, което дава името на Националния парк Hell’s Gate: Пейзажът изглежда така, сякаш подземният свят кипи.

Тази енергия идва от Земята и по същество е неограничена – Джулиет Нюсън

В известен смисъл е така. На около 3000 километра надолу се намира ядрото на Земята, с температури по-горещи от повърхността на Слънцето. Тази топлина пътува нагоре през дебелата мантия на Земята, до най-външния слой на планетата – кората. На места, където тектонските плочи – състоящи се от земната кора и горната мантия – се притискат или разкъсват, тази топлина се издига по-близо до повърхността. Едно такова място е Великата долина на разломите в Африка, която минава на 7 000 км през източната страна на континента.

„Това е мястото, където континентът се разпада“, казва Мванги и посочва към скалистите хребети с дълбоки клисури между тях. Това са видимите признаци на две обширни тектонски плочи, които бавно се отдалечават. „Това е активен процес, който ще продължи няколко милиона години напред“, казва тя. „След няколко милиона години, ако дойдете тук, това ще бъде океан.“

Но междувременно това тектонско движение може да бъде използвано за енергията, която освобождава. Докато тектонските плочи се движат, те причиняват пукнатини – счупвания в земната кора, които позволяват на подземната вода да взаимодейства със супер загрята скала, превръщайки я в пара. Тези цепнатини създават пътеки до повърхността на Земята, където образуват горещи извори, гейзери или димни геотермални отвори. Тук в долината на Големия разлом голяма част от тази топлина е затворена точно под повърхността.

„Тази енергия идва от Земята и по същество е неограничена“, казва Джулиет Нюсън, директор на Исландското училище за енергия в университета в Рейкявик. „Кения има наистина добър ресурс и това е долината Рифт. Имате тази невероятна топлина, която е толкова близо до повърхността.“ В други части на света ще трябва да пробиете няколко километра или повече, за да намерите еквивалентни температури.

Използването на тази енергия за електричество е много просто, казва Карингити. „По начина, по който го правим в Олкария, вие отделяте водата от парата. Парата се отвежда към турбината, която се върти и генерира електричество.“

Турбините в Олкария V се въртят с 3000 оборота в минута, твърде бързо, за да може човешкото око да последва. Вътре в малка контролна зала двама инженери работят на 12-часови смени, втренчени в дузина монитори с данни от централата.

Кения е осма в света по производство на геотермална енергия

Като цяло, Олкария генерира около една четвърт от мощността на Кения, предавайки част от нея на близо 500 км (310 мили) югоизточно до пристанищния град на Кения Момбаса и на няколкостотин километра на запад към границата с Уганда. Кения е осмият по големина производител на геотермална енергия в света, след държави като САЩ, Филипините, Индонезия, Турция и Нова Зеландия. Вече преди Исландия и Япония, тя ще изпревари Мексико и Италия, след като Олкария VI излезе на живо.

Това наследство се създава дълго време. „Кения започна рано“, казва Мванги. „Изследвахме от 50-те години на миналия век, така че имаме много десетилетия на проучвания и развитие и успехи.“

А също и неуспехи. „Първите ни кладенци бяха ужасни“, казва Мванги. „Това беше през 1956 г. Тези кладенци произвеждаха пара с ниско налягане“, казва Кариджити, а по това време технологията не е била разработена достатъчно, за да се използва тази пара.

Оригиналната Олкария – първата геотермална електроцентрала в Кения и първата в Африка – дойде четвърт век по-късно, през 1981 г. От 50-те години на миналия век KenGen, компанията, която оперира Олкария, е пробила 310 кладенци тук, в Ада, 125 от които и до днес дават пара. Две масивни нови електроцентрали се появиха през 2014 и 2015 г., значително увеличавайки производството.

Но работата им далеч не е приключила. Една четвърт от населението на Кения все още няма електричество. Спирането на тока е често срещано, затруднява националния производствен сектор и студентите, които трябва да учат през нощта, или родителите да зареждат мобилните си телефони. „Трябва да добавим повече сила, за да може нашата нация да бъде осветена като останалата част от света“, казва Карингити.

Пробиване

За да намерят следващите източници на пара, Мгавати и  Карингити изминават цели 50 километра (31 мили) за един ден. Те търсят клонки от това, което наричат ​​„геотермална трева“ – високи и тънки, със зелени и жълти нишки, които намекват, че отдолу може да лежат топлина и влага. Те събират проби от скали, тестват водата и измерват температурата на земята, като всичко това се вписва в изчисленията им дали трябва да се пробие нов кладенец на някое конкретно място.

След като идентифицирате силно местоположение, „имате нужда от инвеститори“, казва Карингити. „Пробиването на кладенец струва 6 млн. долара. И ако пропуснеш, потъваш.“ Това е основният недостатък на геотермалната енергия, казва той. „Капиталовата инвестиция е много висока и отблъсква много хора.“

За много геотермални инженери идва най-вълнуващият момент, когато пробивате нов кладенец – и парата ви удря. „Когато пробивате кладенец, те отварят клапана и пускат течността да се излива в атмосферата, шумът и разклащането са невероятни – това е просто невероятно“, казва Нюсън за това, което се нарича тест за вертикално изпускане. „Силата, която излиза от този кладенец в продължение на 20 години е толкова вълнуваща!“

В Олкария кладенците се тестват за около два месеца, за да се измери дебитът им. След това парата се насочва или към мини завод на място, или през тръби към по-голямо растение като Олкария VI. Тъй като Вратата на ада е дом на толкова много диви животни, на някои места тръбите трябва да бъдат повдигнати на няколко метра над земята, за да могат жирафите и другите диви животни да преминат безопасно.

В Олкария част от електричеството се генерира точно на местата на кладенците. Тези малки сателитни кладенци обикновено са с дълбочина от два до три километра, като всеки от тях произвежда около 5 мегавата енергия – достатъчно, за да захранва 50 000 кенийски домове.

Тъй като парата задвижва турбините, водата се впръсква обратно в земята, за да се гарантира, че парните кладенци никога не изсъхват. С времето тя ще се затопли и ще се върне отново като пара.

Проблеми за масаите

В страна, където търсенето на енергия надхвърля предлагането, геотермалните централи имат няколко предимства. От една страна те могат да се разширят бързо. В Олкария „пилотната централа отнема може би една година. Следващите 14 кладенци са построени за четири години“, казва Виктория Няга, една от бившите ученички на Нюсън, която сега е инженер по устойчива енергия и помогна за проектирането на някои електроцентрали в Олкария. „Наистина се върти бързо, след като тръгнете.“

Един геотермален кладенец може да е малък, но 300 от тях в долина, пресечена от тръби и преносни линии, пътища за достъп и инжекционни басейни, превръщат Олкария в гигант. Това създава проблем за скотовъдците масаи, които са пасли добитъка си по тази земя в продължение на векове.

За да направи път за разрастването на Олкария, Кенген премести 1181 масаи от 155 домакинства на земя с площ от 1700 акра, оборудвана с къщи, църкви и училища. „Надяваме се да получим следващото поколение учени и инженери от общността“, казва Карингити.

Засега в Олкария работят 1250 души, но само около 50 са масаи и само 20 души са от общността, която е разселена. Не много кенийци имат възможност да посещават университет, най-малкото селските скотовъдци. Сега някои от 500-те семейства масаи, които живеят около кратера Сусва на юг на Олкария, се притесняват, че скоро ще бъдат изгонени и те. Друга геотермална компания започна проучване за геотермален потенциал около кратера, образуван от  неактивен вулкан. Компанията вярва, че кратерът Suswa има потенциал да генерира 750 мегавата геотермална електроенергия – колкото Олкария произвежда днес.

„В Олкария тези хора бяха прогонени“, казва Киано Семпуй, човек от Масаи и баща на трима деца, който живее и пасе кози, овце и крави в Сусва. „Сигурни сме, че когато компанията дойде тук, рано или късно, същото ще се случи и с нас.“

Нещо повече, Семпуй се страхува, че геотермалната енергия ще наруши малката туристическа индустрия, за която той е работил толкова усилено. През уикендите десетки кенийски и чуждестранни туристи се отправят нагоре към кратера, за да посетят лабиринт от естествени пещери, поход по ръба на кратера за зашеметяваща гледка към гората под тях, където живеят леопарди, и да лагеруват под звездите на ръба на скала . Приходите от туризма на консервацията плащат заплати на учителите, болнични сметки и ремонтират пътища.

„Когато се появи геотермалната енергия, защитената територия ще бъде унищожена, тъй като няма много туристи, които биха искали да се примирят с целия този шум“, казва Семпуй, позовавайки се на съкрушителното извиване на пара, която изригва от геотермалните кладенци когато те се тестват или се подлагат на поддръжка.

Където и да пробиете земята в дълбочина, става горещо

Докато правителствата и чуждестранните инвеститори харчат милиарди долари, за да свържат повече от Източна Африка към мрежата, загрижеността за земята на селските стопани е едно от няколкото предизвикателства, на които ще трябва да се обърне внимание, когато хората се обръщат към геотермалната енергия, за да отговорят на енергийните нужди на бързо развиващия се регион растящи градове.

Друго предизвикателство е как да се справим с CO2, отделян от геотермалните течности и това може да се случи естествено в горещи извори и отвори за пара. Количеството въглерод, отделяно от геотермалната енергия, варира в широки граници при отделните проекти, но като цяло все още е малко в сравнение с изгарянето на изкопаеми горива – само 2,7% колкото изгарянето на въглища или 5% колкото природния газ .

Тъй като геотермалното електричество е само на малко повече от век , за разлика от изкопаемите горива, бъдещето му най-вероятно ще бъде по-дълго от миналото. Но има много разногласия относно това каква трябва да бъде следващата граница.

„Където и да отидете, ако пробиете достатъчно дълбоко в Земята, е доста горещо“, казва Нюсън. „И така, защо не пробием дълбоко, да го счупим и да изкараме топлината? Наистина е изкушаващо. Пробиването е забавно! Но честно казано, наистина е трудно да го накараш да работи. Трудно е да накараш скалите да се счупят в правилната посока .“

Например, една дълбока сондажна инициатива в Исландия, която се движи около 4,6 км (2,9 мили) надолу, е посрещнала някои трудни предизвикателства. „Има някаква сурова химия и всичко оборудване се унищожава“, казва Няга. Геотермалните течности разтварят газове като CO2, които идват от основната магма. И с температури, надвишаващи 400 ° С, тези течности също разтварят минералите извън скалите. Това прави флуидите силно корозивни и те могат да причинят повреда на оборудването за сондиране на метали, тръбите и цимента, които държат оборудването на място.

 

Leave a Comment