Obiecujące wyniki projektu geotermalnego we Francji

Obiecujące wyniki projektu geotermalnego we Francji

Technologia geotermalna polegająca na zastosowaniu tzw. fracturingu do otwierania pęknięć skalnych, przynosi obiecujące efekty. Pilotażowe prace badawcze są prowadzone we francuskiej miejscowości Soultz-sous-Forets, przy udziale inżynierów z Francji, Niemiec i Szwajcarii. W 2007 roku ma powstać elektrownia bazująca na tej technologii, która ma osiągać moc ciągłą 1,5MW.

Koncepcja techniczna przedsięwzięcia polega na wykorzystaniu pęknięć w strukturze skał granitowych, jako wymiennika o dużej powierzchni. Po wywierceniu dwóch pilotażowych - czerpalnego oraz tłocznego – wprowadza się do nich czynnik pod dużym ciśnieniem, który udarowo rozpycha szczeliny skalne i jest przetłaczany w kierunku otworu czerpalnego. Pęknięcia w skałach stanowią drogę dla wody lub solanki, która nagrzewa się od gorących skał. Po wypłynięciu solanki na powierzchnię szybem wydobywczym zgromadzone w niej ciepło zostaje wykorzystane do produkcji energii lub do celów grzewczych. Schłodzona solanka w następnym cyklu wraca pod ziemię szybem wtryskowym.

Gunaar Grecksch, geofizyk oraz ekspert w dziedzinie fracturingu skał jest zdania że, “głównym powodem dotychczasowych niepowodzeń we wdrożeniu technologii geotermalnych, były duże opory występujące podczas pompowania solanki na powierzchnię, co powodowało utratę ciepła i niską efektywność cyklu”. Tego typu problemy pojawiły się między innymi w projektach realizowanych w Wielkiej Brytanii oraz Japonii.

Projekt z Solutz, zainicjowany już w 1987 roku i wspierany między innymi funduszami Unii Europejskiej oraz takich firm jak Shell czy Electricité de France przyniósł rozwiązanie tego problemu. Stało się to głównie za sprawą wnikliwych badań i analiz geologicznych, pozwalających określić, gdzie i jak głęboko należy prowadzić odwierty. Z badań wynikało, że wybór odpowiedniej warstwy i struktury skał ma zasadniczy wpływ na efektywność wymiany ciepła i straty solanki. W 1997 roku, po 10 latach badań udało się uzyskać imponujący współczynnik przepływu solanki. Wyniósł on 25 litrów/s a temperatura medium osiągnęła wartość 140 °C. Odwiert miał głębokość 3,6 km. Opory przepływu były dwukrotnie mniejsze niż w przypadku pionierskiego projektu z Los Alamos.

Pozytywne rezultaty przyczyniły się do podjęcia kolejnych prób odwiertowych na głębokość 5 kilometrów, temperatura solanki wzrosła do 200 °C. Jak twierdzi koordynator projektu Daniel Fritsch, zastosowanie w szybach pomp wspomagających przepływ solanki spowoduje wzrost współczynnika przepływu do 40-50 litrów/s. Aby pokryć koszty związane z wyposażeniem i eksploatacją, elektrownia działająca w oparciu o taką technologię musi posiadać moc ok. 5 MW. Zwiększenie mocy jest możliwe poprzez wzrost prędkości przepływu nośnika ciepła, który zgodnie z założeniami naukowców winien osiągnąć ok. 100 litrów/s. Zapewnienie tak dużych prędkości przepływu wiąże się powstaniem dużych drgań na powierzchni, powyżej odwiertu. Może to być powodem sprzeciwu miejscowej społeczności i mieć duży wpływ na powodzenie projektu. Dlatego już teraz trwają prace nad inną metodą udrażniania pęknięć skalnych przy użyciu kwasu tłoczonego do szybu.

Pilotażowy projekt przewiduje budowę do końca 2007 roku elektrowni o mocy 1,5 MW - porównywalnej z możliwościami wytwórczymi typowych turbin wiatrowych. Jednakże niezależność od warunków pogodowych powoduje, że produkcja energii ze źródła geotermalnego będzie w skali roku 3-krotnie większa, w porównaniu do źródeł napędzanych wiatrem.