Бурение в ад: в США создадут скважину глубиной 4,5 км для добычи дешевой энергии из недр с температурой 400 °C

Стартап Mazama Energy привлек $135 млн на масштабирование инновационной технологии глубокой геотермальной энергетики, ориентированной на сверхвысокотемпературные пласты. Предприятие намерено бурить скважины в зонах с температурными показателями около 400 °C, что, согласно расчетам, обеспечит десятикратный прирост выработки энергии с одной точки по сравнению с классическими геотермальными станциями.

Привлеченный капитал пойдет на реализацию инициатив Athena и Ceres на вулканическом комплексе Ньюберри, расположенном в штате Орегон. Первый практический запуск генерации электричества на базе передовой методики назначен на 2027 год.

В отличие от стандартных геотермальных объектов, зависящих от природных подземных резервуаров с кипятком, Mazama специализируется на усовершенствованных геотермальных системах (EGS). Специалисты формируют сеть трещин прямо в массиве раскаленной породы, нагнетают туда теплоноситель, нагревают его в недрах земли и транспортируют термальную энергию на поверхность.

Прошлогодняя тестовая установка компании в районе Ньюберри зафиксировала температуру породы на отметке 331 °C, что, по заявлениям представителей Mazama, стало рекордным достижением для искусственных геотермальных комплексов. В ходе тестов инженеры успешно смоделировали подземный коллектор, объединили изолированные участки и извлекли тепловую энергию.

В настоящее время фирма нацелена на освоение горизонтов с температурой порядка 400 °C. К сентябрю вторая скважина в рамках инициативы Athena углубилась на 3,15 км. Буровые работы заняли всего 15 суток — это почти на 80% быстрее, чем ушло на аналогичную скважину в прошлом году. На данный момент ствол углубляют еще примерно на 1,6 км.

Достижение 400-градусного рубежа критически важно для перехода воды в сверхкритическое состояние при должном давлении. В таком агрегатном состоянии теплоноситель обладает колоссальной плотностью энергии, что в разы повышает эффективность транспортировки тепла наверх.

По оценкам разработчиков, эта концепция позволит одной скважине выдавать до десяти раз больше мощности, чем традиционным аналогам, функционирующим при температурах около 200 °C. Кроме того, прогнозируется сокращение водопотребления на 75% и уменьшение потребности в бурении на 80%, что существенно снизит капиталовложения и занимаемую наземными объектами площадь.

Проект Ceres предусматривает бурение горизонтальных каналов в сверхглубоких и горячих пластах. Целевой показатель выработки электроэнергии составляет 15 МВт с единицы скважинного фонда, а старт пилотной генерации запланирован на 2027 год.

Параллельно Mazama намерена официально подтвердить объем геотермального потенциала в окрестностях Ньюберри на уровне свыше 10 ГВт. Помимо этого, организация изучает перспективные локации в иных штатах Америки и за рубежом.

Ключевым технологическим барьером по-прежнему остается износ аппаратуры в условиях экстремального жара. Инженерам предстоит комплексная задача: освоить скоростное бурение глубоких сверхгорячих горизонтов без поломки техники, наладить создание прочных искусственных коллекторов и обеспечить стабильный съем тепла для нужд коммерческой энергетики.