На дне Тихого океана испытали электростанцию, работающую на тепле вулкана
Американский стартап Endurance Energy впервые продемонстрировал полный цикл работы подводной геотермальной электростанции: от бурения скважины на морском дне до выработки электричества и дистанционного управления оборудованием с берега. Во время испытаний у побережья Орегона установка выдавала больше энергии, чем потребляла, в течение 8,7 секунды.
Электростанцию опустили на дно океана
Испытания проходили на подводной горе Аксиал в Тихом океане, примерно в 480 км от побережья Орегона. Это действующий подводный вулкан, расположенный на глубине около 1500 м. В его районе горячая вода выходит из недр Земли через гидротермальные источники.
За три недели инженеры пробурили две близко расположенные скважины. В обеих обнаружили горячую гидротермальную жидкость. Одну из скважин оборудовали стальной трубой, закрепили ее цементом и установили клапан для регулирования потока. После завершения работ из нее поступала вода температурой около 260 °C.
Затем на морское дно опустили трехтонную испытательную установку Adélie. Она должна была преобразовывать тепло горячей жидкости в электричество. Для этого тепло передается рабочему веществу, которое приводит в движение турбину, соединенную с электрогенератором.
Однако новая скважина оказалась слишком узкой для необходимого потока жидкости, поэтому запустить электростанцию от нее не удалось. Команда переместила установку к расположенному поблизости естественному гидротермальному источнику, где температура воды достигала примерно 281 °C.
Девять секунд с положительным балансом энергии
27 сентября турбина разогналась до 26 000 оборотов в минуту. За время работы система выработала больше электроэнергии, чем потребила на собственные нужды. Положительный баланс сохранялся 8,7 секунды, а средняя чистая мощность за этот период составила около 2 кВт. В пике установка выдавала 16,5 кВт — этого хватило бы, например, для одновременной работы нескольких бытовых обогревателей
Это важное различие: установка работала дольше, но лишь на протяжении нескольких секунд производила избыток энергии. Испытание показало, что подводная геотермальная система в принципе способна обеспечивать себя электричеством и отдавать остаток наружу. До полноценной электростанции, способной стабильно снабжать потребителей, ее еще нужно доработать.
«Главный вопрос заключался в том, сможет ли система вырабатывать больше энергии, чем потребляет. Adélie справилась с этой задачей», — заявил основатель и генеральный директор Endurance Energy Эндрю Редд.
Управление с берега
Еще одним результатом испытаний стала проверка дистанционного управления. Операторы в Сиэтле могли запускать и останавливать оборудование, следить за температурой и давлением и получать данные с глубины около полутора километров.
Связь обеспечивала подводная волоконно-оптическая сеть Regional Cabled Array, работающая при поддержке Национального научного фонда США. Она позволяла передавать команды и данные между электростанцией и операторами на берегу в режиме реального времени.
Вместе с тем испытания выявили технические проблемы. Работа установки прекратилась после срабатывания защиты аккумулятора от чрезмерного тока. При следующей попытке запуска примерно через десять минут отказал кабель питания насоса, из-за чего пришлось завершить погружение. Инженерам также предстоит решить проблемы с пропускной способностью скважин, передачей тепла и накоплением минеральных отложений.
Что будет дальше
Endurance Energy разрабатывает технологию, которая позволит получать непрерывную электроэнергию из тепла земных недр под океанским дном. В отличие от солнечных панелей и ветрогенераторов, такие установки не зависят от погоды и времени суток.
Компания планирует усовершенствовать Adélie и испытать новую версию установки, рассчитанную на более высокую мощность и продолжительную работу. Параллельно стартап разрабатывает коммерческий генератор мощностью 2 МВт. Первый коммерческий проект компания готовит в государстве Тонга в Тихом океане, где рассчитывает начать выработку электричества в 2027 году.
Пока речь идет о раннем этапе разработки. Короткий успешный запуск подтвердил работоспособность основного принципа, но для практического применения инженерам предстоит обеспечить длительную работу оборудования в агрессивной морской среде и добиться устойчивой выработки энергии.
