Сегодня 09 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → геотермальная энергетика

Электричество из-под морского дна: эксперимент у подводного вулкана завершился первым успехом

На суше геотермальная энергия уже проявила себя с лучшей стороны, обещая чистое электричество даже вдали от вулканически активных районов Земли. Морское дно — тоже кладезь термальной энергии, но добывать её может оказаться сложнее. Смелый эксперимент с подводным вулканом показал, что вырабатывать электричество на морском дне вполне возможно.

 Источник изображений: Endurance Energy

Источник изображений: Endurance Energy

Американский стартап Endurance Energy впервые испытал прототип геотермальной электростанции на дне Тихого океана, рядом с действующим подводным вулканом Аксиал (Axial Seamount). Установка Adélie массой около трёх тонн работала на глубине примерно 1524 м. Во время испытаний 27 сентября 2026 года она впервые продемонстрировала положительный энергетический баланс: система вырабатывала больше электричества, чем потребляла сама. Впрочем, испытания были непродолжительными и это мягко сказано — работа электростанции в режиме выработки электричества продолжалась неполных девять секунд.

Работы в море продолжались в течение трёх недель. Задача заключалась в проверке всей технологической цепочки получения энергии — от бурения скважины до выработки электричества и дистанционного управления оборудованием с берега. Практически со всеми задачами команда справилась, хотя на каждом отдельном этапе возникали те или иные трудности.

Для доступа к подземным термальным водам инженеры использовали буровую установку, размещённую на морском дне. На глубине около 1524 м пробурили две скважины, из которых начала выходить жидкость с температурой около 260 °C. Вторую скважину обсадили, зацементировали и оборудовали клапаном. Её глубина составляла всего 16 м, а диаметр — около 5 см, поэтому поступавшего потока горячей жидкости оказалось недостаточно для полноценной работы электростанции.

Экспериментальная установка Adélie номинальной мощностью 100 кВт должна преобразовывать тепло подземной жидкости в механическую энергию турбины, которая вращает электрогенератор. Установка превращает термальную воду в пар и направляет его на лопатки турбины, приводящей в действие генератор и создающей электрический ток. Для подключения всего оборудования на морском дне использовали канадский дистанционно управляемый подводный аппарат ROPOS.

Поскольку глубины 16-метровой скважины и объёма поступавшей из неё нагретой жидкости не хватило для запуска генератора, установку переместили к соседнему естественному гидротермальному источнику, где температура выходящей жидкости достигала 281 °C. Этот источник разогнал турбину примерно до 26 000 об/мин, а генератор произвёл 60 Вт·ч электроэнергии.

Первоначально турбину раскручивает аккумулятор, входящий в состав установки. Управление запуском осуществлялось дистанционно из центра компании, расположенного почти в 1000 км от места эксперимента, по оптическому кабелю. Средняя чистая выходная мощность при работе турбины с положительным энергетическим балансом за счёт поступления горячей воды из естественного источника составила около 2 кВт, а пиковая достигла 16,5 кВт.

Испытание завершилось из-за двух технических неисправностей. Программное обеспечение остановило систему после сбоя передачи данных от аккумуляторного модуля, а при повторном запуске морская вода проникла через дефект изоляции силового кабеля и вызвала короткое замыкание. Тем не менее прототип геотермального модуля продемонстрировал принципиальную способность работать на большой глубине в условиях высокого давления. Испытания также подтвердили возможность выполнения подготовительных работ, включая бурение и обустройство скважин. Поэтому эксперимент можно считать успешным.

 Экспериментальная установка Adélie

Экспериментальная установка Adélie

Следующий этап испытаний компания планирует провести зимой 2026–2027 годов: модернизированную установку проверят на способность дольше поддерживать выработку энергии. Параллельно компания разрабатывает коммерческую систему мощностью 2 МВт для предполагаемого развёртывания у берегов Тонги в 2027 году. По заявлению основателя компании Эндрю Редда (Andrew Redd), проект может включать до шести генераторов размером примерно с морской контейнер.

Без сомнения, эксперимент подтвердил возможность кратковременной выработки электроэнергии на морском дне, хотя надёжность и экономическую целесообразность технологии ещё предстоит доказать. Другое дело, что в условиях развивающегося энергетического кризиса островным государствам, возможно, придётся хвататься за каждую соломинку, включая проекты с не вполне очевидными перспективами.

Fervo построила геотермальный источник и превратила его в электростанцию — 33 МВт на пустом месте

Fervo Energy запустила в Юте первый 33-МВт энергоблок Cape Station — геотермальной электростанции, для которой подземный резервуар создали искусственно. Вместо использования природных горячих вод компания закачивает воду в горячие породы через систему скважин. Технология позволяет получать электричество круглосуточно и расширяет выбор площадок для геотермальных станций.

 Источник изображения: Fervo Energy

Источник изображения: Fervo Energy

История Fervo Energy — это не про сиюминутный успех. Первая экспериментальная рукотворная геотермальная электростанция компании в Неваде мощностью 3,5 МВт была подключена к сети в конце 2023 года по контракту с Google. Невада — это тоже не край геотермальных источников. Идея основателей Fervo Energy заключается в том, что глубоко под землёй на глубине свыше двух километров всегда есть горячие камни и нужно просто добавить воды, чтобы получить из неё горячий пар для турбин почти в любой точке планеты.

Fervo Energy использует технологии нефтяников, чтобы бурить сначала вертикальные стволы, а затем не менее короткие горизонтальные, создавая глубоко в недрах замкнутые контуры. Холодная вода закачивается в горячие горизонтальные шахты, где нагревается до более чем 200 °C и затем поднимается на поверхность, где образованный из неё пар вращает лопатки турбин и генераторы. Заработавшая первая очередь геотермальной электростанции Cape Station обладает номинальной мощностью 33 МВт. Это крупнейший в мире объект такого рода и там же завершаются работы над ещё двумя энергоблоками аналогичной мощности, которые начнут работать в 2027 году.

Более того, компания Fervo Energy подписала дополнительное соглашение с Google на создание геотермальных энергоблоков суммарной мощностью 400 МВт, которые будут подключены к сети в 2028 году. Пока это сравнительно дорогое удовольствие. Так, в настоящий момент компания оценивает стоимость капитальных затрат на каждый кВт в районе $7000. Для второй фазы реализации проектов стоимость затрат снизится до $5500 за кВт. Для сравнения, капитальные затраты на строительство типичной электростанции на природном газе в 2025 году составили $2157. Но проекты Fervo Energy выигрывают в экологичности — их работа не сопровождается выбросами парниковых газов.

Раньше подобные электростанции строили только в районах с вулканической активностью. Благодаря водным ресурсам с поверхности подобные геотермальные электростанции можно создавать во многих геологических зонах, где нет своих выходов геотермальных вод. Остаются опасения, что рукотворные геотермальные источники могут провоцировать землетрясения в районах, где на памяти людей их никогда не было. Запуск полномасштабных электростанций Fervo Energy на практике должен доказать не только их эффективность, но и безопасность эксплуатации.

Канадцы нагрели Германию: смелый геотермальный проект вышел на коммерческий режим

В небольшом баварском городке Герретсрид (Geretsried) канадская энергетическая компания Eavor Technologies реализовала смелый геотермальный проект, который может стать основой для устойчивого энергоснабжения в будущем. Проект не полагается на поиск естественных геотермальных источников, которые есть не везде, а создаёт свой — искусственный, экономичный, эффективный и бесконечный.

 Источник изображений: Eavor Technologies

Источник изображений: Eavor Technologies

Реализованный в Герретсриде канадцами проект в декабре вышел на коммерческий режим, поставив городу тепло для отопления и пар для работы электростанции. Ожидается, что в течение года искусственно созданная в земле скважина поможет выработать 8,2 МВт электроэнергии и 64 МВт тепловой энергии. Это первое в мире реализация смелой технологии с разветвлённой системой горизонтальных скважин.

Похожую технологию в США использует компания Fervo Energy. Обе они бурят по два вертикальных ствола глубиной от 3 до 5 км, а затем переходят на горизонтальное бурение стволов до 3 км длиной. Отличие в реализации заключается в том, что канадцы бурят по несколько параллельных стволов, вилкой расходящихся от вертикальной шахты. В случае Fervo Energy, которая уже создала один проект для питания ЦОД Google, от вертикальных шахт отходит только по одному стволу.

По словам канадских разработчиков, горизонтальное бурение проходило очень сложно и требовало до 100 суток на проход каждого ствола. По мере совершенствования процесса бурения далось выйти на проход двух стволов за 20 суток при работе пары буровых установок одновременно.

После завершения бурения в одну из вертикальных скважин подаётся любая доступная вода. Она нагревается на глубине и уже самотёком выходит на поверхность по другой скважине, где отдаёт тепло и снова уходит под землю для повторного нагрева. После заполнения скважин водой её рабочего расхода практически нет. Также нет необходимости в насосах для нагнетания воды, что экономит энергию.

Реализация проекта стала возможной благодаря европейским грантам на возобновляемую энергию и ввиду катастрофического положения Германии в ископаемой энергетике. Важно добавить, что геотермальная энергетика осталась разрешённой для развития также в США, где Дональд Трамп своими указами едва не похоронил всю «зелёную» энергетику. Поэтому геотермальные методы добычи тепла и электричества имеют все шансы развиться до широкого коммерческого применения (в чём также помогает развитие ИИ), и аналитики уже предрекают рост этого рынка до многих миллиардов долларов в год.

ИИ научили находить скрытые геотермальные источники под землёй — так и до золота с алмазами недалеко

Благодаря искусственному интеллекту геологическая разведка выходит на новый уровень. Если раньше для обнаружения разного рода залежей и месторождений требовались колоссальные изыскания учёных — от кабинетной работы до многомесячных экспедиций, — то сегодня с этой задачей может справиться ИИ. Для него «найти иголку в стоге сена» — это вопрос ресурсов, которые становятся всё более доступными. Стартап Zanskar из США только что это доказал.

 Источник изображения: Zanskar

Источник изображения: Zanskar

По данным источников, молодая компания Zanskar объявила о первом за десятилетия коммерчески значимом открытии «слепой» геотермальной системы в Неваде. В отличие от традиционных геотермальных полей, где горячие источники выходят на поверхность, «слепые» системы полностью скрыты под землёй и ничем не выдают своё присутствие. Специалисты Zanskar использовали машинное обучение для анализа огромных массивов геологических данных и построения моделей предсказания местоположения горячих резервуаров. И самое важное — тестовое бурение подтвердило наличие высокотемпературного геотермального источника, который, в частности, может быть пригоден для производства электроэнергии.

Это открытие может стать поворотным моментом для геотермальной энергетики США, доля генерации которой сегодня составляет менее 1 %. По оценкам экспертов, только в западных штатах «слепые» и ещё не обнаруженные подземные геотермальные поля могут обеспечить десятки или даже сотни гигаватт чистой базовой мощности. Успех Zanskar доказывает, что с помощью ИИ такие ресурсы можно находить быстро и с меньшими рисками, что способно возродить отрасль и значительно увеличить долю возобновляемой энергии в энергобалансе страны.

Использование геотермальных источников из «слепых» зон будет намного безопаснее и дешевле, чем набирающая сегодня в США популярность методика усиленной геотермальной энергетики. Эту концепцию, в частности, продвигает компания Fervo Energy. Она уже создала один или два проекта для питания серверов Google. С помощью нефтяников Fervo создаёт глубоко в земле горизонтальные стволы, куда принудительно нагнетает воду; там она нагревается, и её пар направляется на турбину. Это дорого и возможно далеко не везде (хотя непосредственно природные геотермальные источники для этого не нужны). Побочный эффект у технологии Fervo — вероятность вызвать землетрясение.

До подключения к анализу геологических данных ИИ эту работу проделывали учёные. Так, вдохновителем и учителем основателей компании Zanskar был геолог Джеймс Фолдс (James Faulds) из Университета Невады. Частично на деньги Министерства энергетики США он организовывал экспедиции в начале 2000-х годов по поиску слепых геотермальных зон в Неваде. Компания Zanskar использовала его наработки для создания модели, по которой ИИ мог бы выполнять ту же работу, только намного быстрее и глубже.

Тестовое бурение предложенного ИИ места в штате подтвердило верность выбранного подхода — там действительно обнаружилась «слепая» геотермальная зона, хотя для точного анализа её пригодности для строительства электростанции придётся провести ряд изысканий. Нетрудно представить, что аналогичный подход можно реализовать для поиска других ценных ископаемых — потенциально любых.

Геотермальная энергия стоит очень дорого, но стартап Dig Energy обещает снизить затраты на 80 %

Стартап Dig Energy разработал буровую установку с гидроабразивной струёй, которая сможет настолько снизить затраты на геотермальное отопление и охлаждение, что необходимость использовать ископаемое топливо отпадёт. Установка может сократить расходы на бурение, которые составляет львиную долю всех затрат, на 80 %. Вчера компания Dig Energy получила от крупных венчурных фондов $5 млн начального финансирования для реализации проекта.

 Источник изображений: unsplash.com

Источник изображений: unsplash.com

На отопление и охлаждение помещений приходится около трети всего потребления энергии в США, а в центрах обработки данных этот показатель достигает 40 %. Геотермальная энергия может сократить потребление энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также сэкономить операторам электросетей до $4 млрд в год. По данным Ок-Риджской национальной лаборатории, чтобы стабилизировать работу энергосистемы, США до 2050 года необходимо пробурить в общей сложности около 1,8 млн метров геотермальных скважин. Такие затраты делают стоимость геотермальной энергии заоблачной.

«В Соединённых Штатах геотермальная энергия десятилетиями составляла 1 % от общего числа установок в зданиях, — рассказала TechCrunch соучредитель и генеральный директор Dig Energy Дульси Мэдден (Dulcie Madden). — И это несмотря на низкие эксплуатационные расходы этой технологии. Всё дело в том, что первоначальные затраты очень, очень, очень высоки».

Существует два основных способа получения геотермальной энергии: сверхглубокое бурение вплоть до десятков километров и неглубокое — на несколько сотен метров. Такие компании, как Fervo и Quaise, бурят скважины максимальной глубины, чтобы достичь области высоких температур (до нескольких сотен градусов) для выработки электроэнергии. Скважины Dig Energy ограничены сотнями метров. На такой глубине поддерживается постоянная температура круглый год, что идеально подходит для отопления и охлаждения жилых и коммерческих зданий.

При использовании такой неглубокой геотермальной энергии вода (теплоноситель) по трубам транспортируется под землю, где происходит теплообмен. Летом она отдаёт избыток тепла, а охлаждённая вода возвращается на поверхность для охлаждения здания. Зимой она поглощает тепло для его обогрева. Установка контура заземления, как называют этот подземный трубопровод, составляет около 30 % от общей стоимости геотермального теплового насоса и является одной из основных причин, по которым эта технология остаётся более дорогой, чем традиционные системы отопления и кондиционирования. Сокращение этих расходов было одним из главных приоритетов Dig Energy.

Dig Energy решили использовать для бурения струю воды под высоким давлением вместо традиционных коронок для бурения. Но эта технология не была готова к массовому использованию. «Многие технологии бурения пришли из нефтегазовой отрасли, — пояснила Мэдден. — Другими словами, они, как правило, громоздкие, дорогие и слишком мощные для чего-то вроде геотермальной энергии на небольших глубинах».

Dig Energy потратила пять лет на совершенствование конструкции своей установки. Прототип их установки успешно бурил грунт, гравий, глину, песок и различные породы, включая песчаник, известняк, гранит, сланец и сланец. При этом он значительно меньше и легче, чем широко распространённые геотермальные буровые установки, которые монтируются на тяжёлых грузовиках.

«Нам не нужно требовать от людей покупать установку за 2 миллиона долларов, это должно быть что-то более дешёвое, чтобы они могли войти в бизнес, — говорит Мэдден. — Геотермальная энергия должна быть в 100 % зданий. Она есть в 1 % зданий. Так как же нам закрыть 99%? По сути, это неосвоенный рынок».

Meta✴ нашла новый источник энергии для прожорливого ИИ —  геотермальные станции

Meta✴✴ подписала соглашение с компанией XGS Energy о поставке 150 МВт углеродно-нейтральной электроэнергии, производимой с использованием новых геотермальных технологий. Это поможет обеспечить потребности дата-центров компании в Нью-Мексико для обработки данных, связанных с искусственным интеллектом (ИИ).

 Источник изображения: Dima Solomin / Unsplash

Источник изображения: Dima Solomin / Unsplash

Растущие потребности Meta✴✴ в электроэнергии для развития ИИ стимулируют спрос на альтернативные источники, включая геотермальные. По словам Урви Парех (Urvi Parekh), руководителя энергетического направления Meta✴✴, развитие ИИ требует значительных энергетических ресурсов, и геотермальные технологии могут стать важным элементом инфраструктуры.

Геотермальная энергия традиционно ограничивается географическими условиями и большинство станций используют естественные подземные резервуары горячей воды или пара. При этом в США геотермальные станции обеспечивают менее 1 % всей выработки электроэнергии. Однако такие компании, как XGS Energy работают над технологиями, которые позволят использовать этот вид энергии более широко. В частности, XGS Energy разрабатывает установки, способные извлекать тепло из сухих пород, используя замкнутую систему циркуляции воды внутри стальных обсадных труб. Это позволяет минимизировать потерю воды, например, для такого засушливого региона, как Нью-Мексико, где находится дата-центр Meta✴✴.

 Источник изображения: Tommy Kwak / Unsplash

Геотермальная поверхность. Источник изображения: Tommy Kwak / Unsplash

Как сообщает The Verge, сумма сделки между Meta✴✴ и XGS Energy не раскрывается. Проект будет реализован в два этапа и должен заработать к 2030 году, что соответствует цели Meta✴✴ достичь нулевых выбросов парниковых газов к концу десятилетия, заявленной компанией ещё в 2020 году. Однако, несмотря на климатические обязательства, углеродный след Meta✴✴ продолжает расти, как и у многих крупных технологических компаний, из-за активного развития ИИ.

Ранее компания объявила о планах по возобновлению работы старого ядерного реактора для получения чистой энергии. В то же время в Луизиане (штат на юго-востоке США) рассматривается строительство трёх газовых электростанций для нового дата-центра Meta✴✴.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Лаборатория Числитель» выпустила платформу «Штурвал ML/AI» для ML- и AI-нагрузок в Kubernetes 5 ч.
Роботов с ИИ оказалось легко обмануть: искажённая картинка заставляет их легко выполнять опасные команды 8 ч.
Новая статья: Cairn — госпожа горных дорог. Рецензия 08-11 00:11
Новая статья: Gamesblender № 801: песчаная TES VI: Sentinel, новый шутер Джона Ромеро и Xbox в крокодиле 07-11 23:37
У клавиатуры iPhone нашёлся список из 100 тыс. запретных слов — но набирать их всё равно можно 07-11 15:14
Просто деньги очень нужны: Anthropic не откажется от IPO на фоне биржевого обвала 07-11 15:06
Китайский ИИ почти догнал секретную модель OpenAI во взломе сетей — и оказался дешевле 07-11 13:59
Ноябрьские игровые релизы грозят опустошить офисы — сотрудники массово берут выходные 07-11 09:47
Новая статья: Stygian: Outer Gods — лавкрафтианский кошмар. Опять. Рецензия 07-11 00:07
Бывший босс PlayStation объяснил, почему спустя 11 лет Sony так и не выпустила ни ремейк, ни сиквел Bloodborne 06-11 22:07
Новая статья: Мастерская локальных ИИ: FLUX 3 Image Klein — рамки под контролем 4 ч.
Более сотни протестующих проникли на стройплощадку ЦОД Microsoft в Амстердаме 5 ч.
Nokia: к 2035 году на долю ИИ придётся почти половина мирового сетевого трафика 5 ч.
К европейской суперкомпьютерной программе EuroHPC JU присоединилась Канада 5 ч.
«Хьюстон, у нас проблемы»: возвращение американцев на Луну в 2028 году может сорваться из-за забуксовавшего разработчика скафандров 14 ч.
Старые, неэкологичные авиадвигатели всё более востребованы для электропитания ИИ ЦОД в США 07-11 23:42
Расследование показало, что США разрешили закупать чипы Nvidia несуществующим китайским компаниям 07-11 21:41
TSMC не хочет заниматься памятью, даже если просит Nvidia — компания ответила на слухи о выпуске DRAM 07-11 18:08
WOLED-телевизоры атакует «пиксельная плесень» — выгорание оказалось не единственной проблемой 07-11 16:09
Synology выпустила двухконтроллерную СХД PAS3600 на 12 накопителей SATA 07-11 16:04