Председатель Национального комитета Российской академии наук по тепломассобмену, научный руководитель Института теплофизики Сибирского отделения РАН рассказал об одном из самых перспективных возобновляемых источников энергии.
Учёный назвал вуз патриархом мировых исследований в области использования подземного тепла, поскольку именно здесь появились первые разработки в таком важнейшем направлении, как петротермальная энергетика. Она использует тепло не подземных источников воды, а энергию сухих горных пород на глубине от 3 до 10 километров. Их температура достигает 350 градусов по Цельсию. Они служат естественным нагревателем для воды, которая нагнетается на нужную глубину через скважины, отбирает тепло в пласте, чтобы на поверхности с помощью пара приводить в движение турбогенератор.
Передовые методы бурения позволяют повысить эффективность нагрева воды в подземных пластах за счет создания искусственных резервуаров (технология Усовершенствованных геотермальных систем EGS). В частности, Массачусетский технологический институт в 2024 году включил это направление, а так же геотермальные тепловые насосы в свой ежегодный список из десяти прорывных технологий.
«По масштабности задачу развития петротермальной энергетики сравнивают сегодня с освоением термоядерной энергии. Её потенциала достаточно, чтобы навсегда обеспечить человечество энергией» – отметил лектор.
Ещё совсем недавно ученые вели речь о достижении к 2030 году себестоимости в 6,2 рубля за один киловатт-час электроэнергии, полученной за счет глубинного тепла. Сегодня на повестке дня уже стоят планы по её снижению до 4,7 рубля, что соответствует минимальным затратам на получение электричества на гидроэлектростанциях и угольных ТЭЦ в России.
По словам Сергея Алексеенко, углеводороды в российской экономике должны рассматриваться, прежде всего, не в качестве топлива, а как сырьё для высокотехнологичного производства. Топливную функцию геотермальная энергетика способна в будущем полностью замкнуть на себя.
Наибольшего распространения геотермальная энергетика достигла сегодня в Исландии. В этой небольшой северной стране работают 9 геотермальных электростанций, которые обеспечивают 30% её энергобаланса. В США доля геотермальной энергии пока еще составляет только 0,4%, но затраты на научные разработки в этой области составляют десятки миллионов долларов ежегодно.
Сергей Алексеенко дал обзор различных технологических направлений в геотермальной энергетике, промышленных проектов, которые уже реализуются в мире, рассказал и о проблемах, с которыми они сталкиваются. Подробно остановился на перспективах развития геотермальной энергетики в России. По его мнению, отечественным исследователям и производственникам следует сосредоточиться на следующих важнейших аспектах геотермальной энергетики и сопутствующих направлений: освоение глубинного тепла, извлечение из термальной воды ценных химикатов, особенно лития, развитие бинарных термодинамических циклов, совершенствование и масштабное применение геотермальных тепловых насосов, а также развитие новых технологий бурения и геофизических методов диагностики.
В Санкт-Петербургском горном университете сложилась давняя традиция проведения Актовых лекций. Их читали, например, лауреаты нобелевской премии по физике пионер квантовой телепортации австриец Антон Цайлингер и исследователь в области лазерных технологий экс-министр энергетики США Стивен Чу. Только за последний год в стенах старейшего технического вуза России с Актовыми лекциями выступили основатель и директор Фонда национальной энергетической безопасности РФ Константин Симонов, спецпредставитель президента РФ по международному культурному сотрудничеству Михаил Швыдкой, экс-глава Министерства иностранных дел Австрийской Республики Карин Кнайсль.