​​​​​​​"Стоп, я не понял!» Есть ли риск, что геотермальные электростанции остудят ядро Земли

​​​​​​​Человечество сейчас пытается остудить атмосферу, чтобы не допустить экологической катастрофы. Планетарная ядро — другое дело: не нарушим ли мы хрупкий баланс, переостудив его, если будем развивать геотермальную энергетику?
​​​​​​​"Стоп, я не понял!» Есть ли риск, что геотермальные электростанции остудят ядро Земли
Free SVG
Содержание статьи

В наши дни ГеоТЭС играют очень малую роль в мировой энергетике. Ее доля смехотворна – всего 0,2% от всех электростанций мира.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Однако эта отрасль быстро развивается, не в последнюю очередь благодаря тому, что геотермальная энергетика гораздо экологичнее атомной или тепловой. Правда, у нее тоже есть свои минусы, о которых чуть позже.

ГеоТЭС Несьяведлир, Исландия image
ГеоТЭС Несьяведлир, Исландия
Gretar Ívarsson - Wikipedia

При таких малых объемах, она, конечно, практически никак не влияет на тепловой баланс земного шара. Но предположим, что человечество в будущем полностью перейдет на геотермальную энергетику (такой сценарий описал, например, фантастический писатель Эдмонд Гамильтон в романе «Город на краю света»). Или хотя бы доведет ее долю до 30%, образовав паритет с солнечное и ветряной энергетикой. Не приведет ли это к тому, что Земля станет быстро остывать изнутри? Не ровен час окажется, что это ошибка: развернуть этот процесс в обратную сторону будет чертовски сложно.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ответ отрицательный

Естественным образом внутренние слои Земли остывают на 300-350°C в миллиард лет. При этом ежегодно к поверхности поднимается тепловая энергия, которую ученые оценивают в 47±2 ТВт. Это в 17 раз больше, чем все потребление энергии человечеством в наши дни.

Земля теряет естественным образом в 17 раз больше тепловой энергии, чем нужно человечеству в наши дни.

За то время, пока недра остынут на 1°C, из него выделится больше энергии, чем содержится во всех разведанных запасах ископаемого топлива – угля, нефти и газа.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
earth heat flow
J. H. Davies and D. R. Davies - Wikipedia

В некоторых местах подостудить Землю даже полезно

Одна из гипотез состоит в том, что с помощью геотермальных электростанций можно предотвращать извержения вулканов, остужая магму. В частности, у NASA есть проект геотермальной электростанции, которая поможет избежать суперизвержения Йеллоустонской кальдеры. Пока эту идею на практике проверить не удалось.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
volcano eruption
PxHere

Геотермальная энергетика: плюсы солидные, но и минусов немало

Почему в наши дни этот вид энергии используется так ограниченно? Хотя сама идея получать бесплатную энергию от собственной планеты заманчива, на практике ее исполнить довольно сложно.

Во-первых, нужно добраться до тепла. Лишь в некоторых регионах планеты оно подходит близко к поверхности Земли. В остальных местах приходится бурить глубокие скважины, а это дорого. Причем уже проделанные скважины не живут вечно: они постепенно забиваются отложениями солей, и приходится бурить новые. Так что энергия получается не совсем бесплатной.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Кроме того, с паром из недр на поверхность выходят опасные минералы, такие как свинец, ртуть и радиоактивные вещества. Решить эту проблему возможно, но это, опять же, удорожает и усложняет конструкцию электростанций.

lithium
fdecomite - Flickr

Зато с тем же паром из глубин выносятся полезные ископаемые, такие как литий. Если удастся совместить получение энергии с добычей этих элементов, заниматься геоэнергетикой станет куда интереснее.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но самое главное, что с единицы площади земной поверхности можно собрать куда больше солнечной энергии, чем геотермальной. Вот почему солнечная энергетика в разы обгоняет геотермальную по скорости установки новых электростанций.

solar energy
sustainabilitybynumbers.com

Но это в среднем по миру. Все же есть страны, где солнца мало, а теплые подземные источники близки к поверхности – наша Камчатка, Исландия или Новая Зеландия – где более выгодной может быть именно геоэнергетика. В конечном итоге, человечество лишь выиграет, если сможет иметь богатство вариантов получения энергии.