Може да звучи опасно, но Исландия може да влезе в научната история като първата страна, пробила магмена камера на вулкан.

През 2026 г. исландският проект Krafla Magma Testbed (KMT) ще изгради сондаж към магмената камера на вулкан, наречен Крафла в североизточната част на страната.

Камерата, която е на 2-3 км под повърхността, ще отприщи неограничена геотермална енергия за захранване на домовете и сградите на Исландия. Въпреки екстремната топлина на магмата – около 1300°C – експертите настояват, че е безопасна и няма да предизвика друга катастрофално вулканично изригване в страната.

Исландските учени всъщност планират да пробият два сондажа до резервоара с течна скала. Единият ще даде първите директни измервания на магма, а другият може да подкрепи енергетиката на Исландия, страна, която и сега е осеяна с хиляди сондажи, пробити дълбоко в скалата за извличане на геотермална енергия.

Исландия отдавна е пионер в оползотворяването на геотермалната енергия, използвайки турбини за преобразуване на тази топлина в електричество. Понастоящем геотермалните електроцентрали в Исландия пробиват кладенци с дълбочина над 1.5 км, за да извлекат гореща водна пара, която след това се разделя на течна вода и пара.

Вулканологът Джон Айхелбърг (John Eichelberg) от Университета на Аляска Феърбанкс смята, че текущата извлечена геотермална енергия е сравнително студена в сравнение с парата в електроцентралите с изкопаеми горива. Тази неефективност при по-ниски температури стимулира интереса към изследване на супер горещи геотермални източници.

Проектът KMT има намерението да направи революция в енергийната система на Исландия, като достигне до по-високите температури, излъчвани от магмената камера.

Инициативата KMT може да доведе до по-мощно и ефективно енергийно снабдяване, тъй като тези кладенци, черпейки от близки до магма супер горещи геотермални източници, се очаква да бъдат до десет пъти по-мощни от конвенционалните кладенци. Този напредък може потенциално да позволи производството на еквивалентна мощност с по-малко кладенци, което представлява значителен скок в ефективността на геотермалната енергия.

Схема на геотермална електроцентрала. Кредит: Wikimedia Commons

Загриженост за безопасността на проекта KMT

От 1975 г. до 1984 г. Крафла, сред най-активните вулкани в света, претърпя серия от изригвания. Използвайки сеизмометри, учените успяха да локализират точно неговата магмена камера на приблизително 1,9 км под калдерата.

Landsvirkjun, основната енергийна компания на Исландия, експлоатира геотермална централа в Крафла от края на 70-те години на миналия век, включваща 33 сондажа, извличащи геотермална енергия на място, но нито един не се простира до действителната магмена камера.

Въпреки че сондирането до такава дълбочина представлява предизвикателство, експертите потвърждават безопасността на процеса въпреки екстремните температури на магмата, достигащ до 1300°C.

От края на 70-те години на миналия век в Крафла има геотермална централа, управлявана от Landsvirkjun, основната исландска енергийна компания (на снимката). Кредит: GeoWorld Travel 

"Ще пробием магмената камера", заявява Хялти Пал Инголфсон (Hjalti Páll Ingólfsson) от Клъстера за геотермални изследвания (GEORG) в Рейкявик.

"Това е първото пътуване до центъра на Земята", казва колегата му Бьорн Тор Гудмундсон (Björn Þór Guðmundsson).

Е, не съвсем в центъра. Някои магмени камери – подземни резервоари от разтопена скала – се намират само на няколко километра под земната повърхност, което ги поставя в обсега на съвременните сондажи. Те понякога изпускат магма на повърхността под формата на лава. Точно това започна да се случва наскоро със зрелищен и опустошителен ефект около град Гриндавик в южна Исландия. 

Проблемът е, че обикновено не знаем къде се намират магмените камери. "Няма доказана геофизична техника за задоволително локализиране на магмени резервоари", обяснява Айхелбергер от Университета на Аляска Феърбанкс.

През 2009 г., като част от проекта за дълбоко сондиране в Исландия, сондьори неволно пробиват магмения резервоар в Крафла. Сондирането е спряно, след като е достигната дълбочина 2100 метра, когато сондажът стига магмата и разрушава стоманата в кожуха на кладенеца.

Случаят доказа на експертите, че е безопасно да се пробива магмен резервоар и това не предизвиква изригване. И е възможно с правилните инструменти.

Ръководителят на проекта Гудмундсон подчертава целта на проекта KMT за разработване на материали, способни да издържат на екстремните условия на магмената камера.

През 2026 г. проектът KMT ще направи първа копка близо до този първоначален сондаж и започва да дълбае към магмената камера, но може да са нужни два месеца, за да стигне до нея.

KMT планира да разработи сензори, които могат да издържат на силната топлина, налягане и киселинност на магмата. Ако успеят, тези сензори в магмената камера ще отчитат налягането, което може да подобри прогнозите за изригвания.

Други експерименти по-късно през десетилетието може да са инжектиране на течности в камерата, за промяна на налягането и температурата и измерване на резултатите.

Получените данни могат да бъдат приложими към други активни вулкани по света, включително „супервулкана“ на Италия Кампи Флегрей, който дава сигнали, че изригването става по-вероятно, разкри проучване миналата година.

Източници:

World's first tunnel to a magma chamber could unleash unlimited energy, New Scientist

Iceland Plans To Drill Into a Volcano's Magma Chamber for Geothermal Energy Extraction in 2026, Margaret Davis, Science Times.

Още по темата

26/09/2023

Земята

Геотермалната енергия е ценна възможност в прехода към енергийна независимост, която България не използва

15/06/2023

Технологии

"Ходещ" анкер и плазмен сондажен апарат обещават евтина и дълбока геотермална енергия

10/03/2022

Технологии

Най-дълбоката дупка на земята може да отключи почти неограничена геотермална енергия (видео)

23/05/2018

Земята

Потоците лава достигнаха геотермална инсталация (видео)