Junija 2009 se je nepričakovano zataknil vrtalnik, ki je na tisoče metrov vrtal v vulkansko skalo severovzhodne Islandije. Ko so ga ekstrahirali, so ugotovili, da je bil zaprt v stekleno kamnino, bogato s silicijem, imenovano riolit. Bila je utrjena magma; vrtalnik je razkril žep magme globoko v zemlji in magma se je ohladila in zagozdila vrtalnik.
To je bilo prvo prizadevanje islandskega globinskega vrtanja, raziskovanje geologije in izvedljivosti nove vrste geotermalne energije, ki temelji na super vroči, super stisnjeni tekočini, najdeni globoko pod zemljo. Zdaj, več kot sedem let pozneje, so spet pri tem in podobno vajo razširijo še dlje pod površje redkega polotoka Reykjanes na jugozahodni strani Islandije. Pred manj kot dvema tednoma je IDDP-2 dosegel 3.640 metrov globine in tako postal najglobja luknja, izvršena na Islandiji.
Udariti magmo je bilo nesrečo, pojasnjuje Wilfred Elders, eden glavnih preiskovalcev IDDP in profesor emeritus geologije na kalifornijski univerzi v Riversideu. Poleg poškodb opreme in zagona v drugem delu države je omogočil zanimiv vpogled v vrsto kamenja v regiji. Kratek čas je celo proizvedel moči in to je prvi cilj projekta.
"Če lahko tukaj dokažemo koncept uporabe nadkritičnih tekočin, bi to lahko storili kjer koli, kjer se bomo vrtali do takšnih temperatur in pritiskov, " pravi Robert Zierenberg, profesor geokemije na kalifornijski univerzi, Davis in drugi glavni raziskovalec.
Na nek način je IDDP-2 dokaz koncepta. Je pa velik, s stroški okoli 15 milijonov dolarjev, ki ga poganjajo največje islandske elektroenergetske družbe, pa tudi nacionalna energetska uprava Islandije, in v sodelovanju z mednarodnimi univerzami. Država, ki jo že v celoti poganja geotermalna in hidroelektrična energija, je videla, da je primerna tvegati za učinkovitejše geotermalno energijo - takšno, ki bi lahko s časom zagotovila 24-urno dopolnitev prekinitve vetrne in sončne energije.
Geotermalni, pravi Bill Glassley, izvršni direktor kalifornijske organizacije za geotermalno energijo na kalifornijski univerzi v Davisu, lahko napolni ves svet, čisto, v nedogled.
Na splošno se geotermalna energija pridobiva z črpanjem segrete vode iz globokega vodnjaka, bodisi s pomočjo pare neposredno ali s pomočjo toplotnega izmenjevalnika, in z njim za pogon turbine. Večja kot je temperatura, bolj učinkovit je sistem.
"Geotermalna moč se je do nedavnega osredotočala na nizko viseče sadje, " pravi Glassley, ki z IDDP ni sodeloval. "[IDDP] je neke vrste predhodno prizadevanje za premik v smeri dostopa do tistih, ki imajo veliko višje temperature."
Toda za IDDP to ni samo temperatura. V globinah, ki jih vrtajo, je tlak tako visok, da voda ne more postati para. Pri dovolj visokem temperaturnem tlaku - 378 stopinj Celzija in 220 barov - postane nadkritična tekočina, ki ima svoje lastnosti in veliko več energije kot para.
"Naše modeliranje kaže, da proizvajanje nadkritične tekočine pomeni, da bi imeli vrtino, ki bi lahko proizvedla za veliko večjo električno moč kot običajna podkritična vrtina, " pravi Elders. To bi lahko bilo do 50 megavatov, na splošno opisano kot moč za 50.000 domov.
Ko vrtalnik premera 8, 5 palcev doseže ciljno globino 5.000 metrov, bodo ugotovili, ali ima skala zlome in vodo, ki je potrebna za neposredno črpanje superkritične tekočine, ali jo bo treba nežno črpati, postopek, ki nežno uvaja zlome, ko se relativno hladna voda segreje. (To sploh ni tako fraking, raziskovalci hitro opozarjajo.)
Islandija je bila idealni dom iz več razlogov. Energetska podjetja so bila pripravljena tvegati tehnologijo, ki se ne bo izplačala takoj, pravi Elders, država pa je že odprta in se celo zanaša na obnovljive vire energije. Geografsko gledano je projekt potreboval prostor, kjer bi lahko vrtali blizu vulkanske aktivnosti, vendar (upam, da ne bomo posegali po dejanski magmi, ki sicer vsebuje veliko energije, vendar je ni mogoče uporabiti za pogon turbine in bi verjetno uničila vseeno vrtati. Kljub prejšnjim naporom je bila Islandija razmeroma dobro raziskana, in ker sedi na Srednjeatlantskem grebenu, so razmere, ki jih poskušajo doseči vrtalniki, razmeroma blizu površine.
Obstaja peščica drugih krajev, ki bi lahko v prihodnosti zagotovili primerna mesta - presenetljivo, skupaj z drugimi kraji z vulkani in potresno dejavnostjo, kot so zahodna ZDA, Nova Zelandija, Italija in vzhodnoafriški rift. A čeprav bi uspeh v tej posebni vrtini lahko drugim državam in podjetjem zagotovil samozavest, ki jo potrebujejo za začetek lastnih projektov, je treba še veliko delati, preden začnejo proizvajati energijo. Izmeriti morajo pogoje, v luknjo postaviti oblogo, pustiti, da se vse segreje, preizkusiti pretok in zgraditi elektrarno, ki pretvori nadkritično tekočino v električno energijo.
"Dokler tega ne bomo uspešno, ne bomo vedeli, kako bi lahko izgledala ekonomija. Če nam v Reykjanesu uspe proizvesti nadkritični vodnjak, ki ima dovolj nadkritične vode, da ustvari ekvivalent 50 megavatov, potem bomo koncept dokazali, «pravi Elders. "Desetletja bodo trajala, da se bo to razvilo kot industrijski proces in se preizkusilo v drugih delih sveta."
