Компания Zanskar использует ИИ для выявления скрытых геотермальных систем и утверждает, что нашла такую, которая может служить топливом для электростанции. Это первое подобное открытие в отрасли за десятилетия. 
Фотография: Нильс Калиандро Сохранить эту историю Сохранить эту историю
Геотермальный стартап заявил в четверг, что, образно говоря, нашёл золото в Неваде. Компания Zanskar, использующая искусственный интеллект для поиска скрытых геотермальных ресурсов глубоко под землёй, заявила, что нашла новое коммерчески выгодное место для строительства потенциальной электростанции. По словам компании, это первое подобное открытие в отрасли за последние десятилетия.
Эта находка является итогом многолетних исследований по поиску этих ресурсов и указывает на растущие перспективы геотермальной энергии.
«Когда мы основали эту компанию, думаю, чаще всего мы слышали о том, что геотермальная энергетика умерла — это история костей, кладбище множества неудач», — говорит Карл Хойланд, соучредитель Zanskar. «Достичь этого момента, когда благодаря этим новым инструментам и возможностям можно систематически находить такие объекты и систематически снижать их риски, — мы считаем, что это первый полномасштабный сигнал о том, что ситуация изменилась».
Теоретически геотермальная энергетика — один из самых простых методов получения возобновляемой энергии. Подземные резервуары горячей воды, нагреваемые ядром Земли, производят пар, который затем может использоваться для питания турбин на поверхности, не требуя чрезмерной добычи полезных ископаемых или сложной переработки топлива. Геотермальные ресурсы особенно доступны в районах соприкосновения тектонических плит и меньшей толщины земной коры, что делает западную часть США отличным кандидатом для строительства электростанций. Крупнейшее в мире освоенное геотермальное поле в Калифорнии построено на месте горячих источников, которые человечество использует уже тысячи лет; первая электростанция была построена там в начале 1920-х годов.
Но значительная часть геотермальной загадки заключается в поиске этих ресурсов. На поверхности редко встречаются горячие источники или жерла, которые ведут к продуктивному участку для строительства электростанции. Большинство геотермальных систем, достаточно горячих для производства электроэнергии, находятся глубоко под землей, и на поверхности их следы отсутствуют. Такие системы известны как скрытые или «слепые» системы, и определить их местонахождение на удивление сложно. В результате многие геотермальные электростанции построены на системах, обнаруженных случайно при бурении скважин для сельскохозяйственной добычи, добычи полезных ископаемых или разведки нефти и газа.
«Это своего рода проблема иголки и стога сена», — говорит Джоэл Эдвардс, другой соучредитель Zanskar. «Очень небольшой процент земли, которую вы увидите, будет иметь геотермальную систему».
В 1970-х годах, во время нефтяного кризиса, федеральное правительство решило попытаться увеличить производство геотермальной энергии в США. В рамках этой инициативы в Неваде была разработана сеть скважин для методичного бурения в поисках «слепых» систем.
Фотография: Нильс Калиандро«Сегодня мы могли бы подумать, что это полная глупость», — говорит Джеймс Фолдс, профессор геологии Невадского университета в Рино и бывший директор Невадского бюро горного дела и геологии. «Но тогда у них было так мало данных о тепловых характеристиках [скрытых систем]. В то время было разумно сделать что-то подобное».
Впоследствии правительство сократило инвестиции в исследования геотермальной энергии, направив средства на другие энергетические технологии, такие как гидроразрыв пласта, ядерная энергетика, солнечная и ветровая энергетика. Испытывая нехватку финансирования, отрасль переключилась на разработку уже известных систем; по словам Эдвардса, все прибыльные системы, разработанные вслепую после 1980-х годов, были найдены случайно, в ходе академических или государственных исследований. Сегодня геотермальная энергия составляет менее 1% энергоснабжения США.
Однако учёные в этой области утверждают, что в «слепых» системах на западе США скрыт огромный и практически неиспользованный потенциал. Компания Zanskar утверждает, что её технология, использующая ИИ для обработки огромных массивов геологических данных, может помочь в обнаружении таких систем.
Технология Занскара основана на работе таких учёных, как Фолдс, которые начали исследовать и каталогизировать характеристики известных систем в 2000-х годах, пытаясь создать методы обнаружения других «слепых» систем. В конце 2010-х годов Фолдс возглавил группу исследователей, частично финансируемую грантом Министерства энергетики, которая попыталась определить наличие «слепых» систем в Неваде, используя данные о таких факторах, как характер неисправностей и электропроводность, для триангуляции точного местоположения системы. В 2018 году с помощью этого метода группа успешно обнаружила «слепую» систему, которая была достаточно горячей, чтобы её можно было использовать для производства электроэнергии.
Фолдс говорит, что они не проводили дополнительных испытаний на предмет коммерческой жизнеспособности этой системы, отчасти потому, что она находилась в зоне исследования дикой природы и, вероятно, не была подходящим вариантом для строительства электростанции. Эдвардс отмечает, что исследовательская группа Фолдса и Zanskar во многом пересекаются: Фолдс был руководителем магистерской диссертации Эдвардса, а также консультантом специалиста по анализу данных в компании. «Эта группа показала, что можно найти эти «слепые зоны» с меньшими затратами, чем платили геологи в 1970-х и 1980-х годах», — говорит Эдвардс.
Исследователи компании Zanskar собирали данные на своих объектах в Неваде в течение последних нескольких лет, и Эдвардс и Хойланд утверждают, что их технология постоянно выявляет горячие точки — потенциальные «слепые» системы — в районах, ранее не использовавшихся геотермальной промышленностью. Однако до этого года компания не смогла подтвердить, что эти системы действительно могут производить электроэнергию. Для этого требовались испытания, включающие глубокое бурение скважин, чтобы убедиться, что вода достаточно горячая для питания электростанции. Компания заявляет, что объявленное сегодня открытие доказывает, что их технология способна обнаруживать подобные системы. (Необходимы дополнительные испытания, чтобы определить размер и форму резервуара, а также скорость потока воды — важнейшие факторы для определения мощности, которую может обеспечить объект.)
Фотография: Нильс Калиандро«Это заявление подает рынку сигнал о том, что когда-нибудь появится электрическая розетка», — говорит Эдвардс.
В последние месяцы поток громких соглашений и громких заголовков в прессе возвестил о наступлении новой эры геотермальной энергетики. Практически весь общественный ажиотаж связан с технологией, известной как усовершенствованные геотермальные системы (EGS), которая вручную создает условия для геотермальной энергии с помощью процесса, аналогичного гидроразрыву пласта, устраняя необходимость поиска слепых систем. Самый заметный игрок, Fervo, заключил соглашения с крупными нефтяными компаниями, поставщиками нефтесервисных услуг и коммунальными службами; одна из её электростанций начала поставлять электроэнергию в центры обработки данных Google в Неваде в 2023 году.
Но, возможно, потенциал использования слепых систем упускается из виду в погоне за новыми технологиями, такими как гидроразрыв пласта (EGS). Хотя при использовании EGS используется меньше воды, чем при традиционном гидроразрыве пласта, для закачки воды в породу требуется забор воды из внешних источников; кроме того, он может вызывать слабую сейсмическую активность. Кроме того, этот метод сложнее традиционной геотермальной технологии, поскольку представляет собой новый технологический этап – разрушение породы, а не простое бурение скважины до системы и последующую установку электростанции на её поверхности. «Инжиниринг всегда связан с дополнительными затратами», – говорит Хойланд.
В конечном счёте, утверждают соучредители Zanskar, энергетический потенциал «слепых» геотермальных систем может быть гораздо выше, чем предполагалось ранее. В 2008 году правительство США опубликовало отчёт о геотермальных ресурсах страны, в котором подсчитано, что неразведанные геотермальные системы обладают средним энергетическим потенциалом в 30 гигаватт электроэнергии — этого достаточно для обеспечения электроэнергией более 25 миллионов домов.
Однако Фолдс утверждает, что эти оценки «могут быть занижены более чем на порядок», отмечая, что «десятки-сотни гигаватт, вероятно, поступают из слепых систем» в США. Он указывает на разработку новых технологий, позволяющих проводить более глубокое бурение в более жарких условиях. По мере развития этих технологий «естественно, наши возможности по использованию этой энергии также растут», — говорит он.
Источник: www.wired.com
