Новый тип геотермальной электростанции сделал Интернет немного экологичнее

Ранее в этом месяце один уголок Интернета стал немного зеленее благодаря первой в своем роде геотермальной операции в пустыне на севере Невады. Проект Red, разработанный геотермальным стартапом Fervo, начал передавать электроны в локальную сеть, включающую центры обработки данных, управляемые Google. Поисковая компания инвестировала в этот проект два года назад в рамках усилий по обеспечению круглосуточной работы всех своих центров обработки данных на экологически чистой энергии.

Проект «Красный» небольшой — он производит от 2 до 3 мегаватт электроэнергии, что достаточно для обеспечения электроэнергией нескольких тысяч домов — но это решающая демонстрация нового подхода к геотермальной энергии, который может сделать возможным использовать естественное тепло Земли в любой точке мира.

Горячая порода присутствует повсюду, а температура на первых нескольких милях от поверхности поднимается на сотни градусов по Фаренгейту, но геотермальные электростанции обеспечивают лишь небольшую часть глобального энергоснабжения. Во многом это связано с тем, что они в основном построены там, где можно легко получить воду, нагретую естественным путем, например, в горячих источниках и гейзерах. Горячая вода перекачивается на поверхность, где вырабатывается пар, приводящий в действие турбины.

Участок в Неваде, «улучшенная» геотермальная система, или EGS, работает по-другому. Вместо того, чтобы бурить естественную гидротермальную систему, Ферво вырыл полностью сухую породу и эффективно создал искусственный горячий источник, откачивая воду, которая возвращается на поверхность гораздо более горячей.

Эта стратегия опирается на методы гидроразрыва пласта, разработанные в нефтегазовой отрасли. Компания Fervo пробурила две скважины, каждая из которых простиралась более чем на 7000 футов вниз, а затем стала полностью горизонтальной. Затем они соединились гидроразрывом, образовав трещины в породе, соединявшей две скважины. Вода поступает в одну скважину холодной и выходит из другой с температурой, достаточно высокой для привода турбин и выработки электроэнергии.

Этим летом компания Fervo объявила, что ее эксперимент увенчался успехом после месячного периода испытаний, в ходе которого температура на дне скважин достигла 375 градусов по Фаренгейту (191 C), а через систему течет достаточно воды для производства примерно 3,5 мегаватт электроэнергии. По словам генерального директора Fervo Тима Латимера, с тех пор эти операционные показатели оставались относительно стабильными, что позволяет предположить, что проект готов к подключению к сети на длительный срок. Скважины в Неваде были пробурены достаточно близко к традиционной геотермальной электростанции, поэтому проект может использовать существующие турбины и линии электропередачи для подачи электроэнергии в сеть.

Хотя мощность не соответствует первоначальной оценке компании в 5 мегаватт, когда она объявила об этом вместе с Google, Латимер говорит, что дальнейшие настройки должны обеспечить больше электроэнергии в будущем. На данный момент проект является первым, достигшим такого высокого уровня производительности, отмечает он. Хотя две электростанции на северо-востоке Франции в настоящее время производят электроэнергию из сухих горных пород, они работают при значительно более низких температурах и полагаются на использование систем естественных разломов в горных породах. Латимер говорит, что результаты Fervo указывают на стратегию, которую можно масштабировать.

Озеленение Интернета

Геотермальная энергия может помочь Google решить проблему, с которой сталкиваются все технологические компании, пытающиеся уменьшить влияние энергоемких центров обработки данных. Ветер и солнечная энергия в настоящее время питают огромные объемы облачных вычислений, лежащих в основе интернет-сервисов и приложений, но поскольку ветер и солнце не всегда доступны, поток энергии, получаемой от них, тоже не доступен.

В последние годы Google закупила достаточно возобновляемой энергии, чтобы покрыть годовое энергопотребление своих операций с данными, но в любой конкретный час дня, в любой конкретной сети электроэнергия, поступающая в центр обработки данных, возможно, должна поступать из более грязного источника. Сейчас компания работает над более амбициозной целью к 2030 году — обеспечить круглосуточную экологически чистую энергию в местных сетях, где расположены ее центры обработки данных. Геотермальная энергия является ведущим кандидатом на то, чтобы сделать это возможным. «Существует очень небольшая группа вариантов технологий, которые мы могли бы масштабировать», — говорит Майкл Террелл, старший директор по климату и энергетике в Google.

Компания изучала другие варианты, такие как новые типы малых ядерных реакторов или водородное топливо, производимое с использованием возобновляемой электроэнергии, но их разработка, вероятно, потребует больше времени. «Из следующего набора технологий после ветра, солнца и литий-ионного хранения, это первая технология, которая сейчас действительно доставляет электроны», – говорит Террелл о новой геотермальной электростанции в Неваде. При выходной мощности всего в несколько мегаватт это далеко от того, чтобы обеспечить те сотни мегаватт, которые могут потребоваться типичному центру обработки данных, но он считает, что эта концепция доказала свою эффективность.