تولید برق و استخراج لیتیوم؛ نخستین نیروگاه زمینگرمایی عمیق بریتانیا راهاندازی شد
در بریتانیا، نوآوری در حوزه انرژیهای تجدیدپذیر به مرحلهای تازه رسیده است. نیروگاه یونایتد داونز در کورنوال، نزدیک شهر کوچک ترورو، نمونهای بیسابقه از ترکیب تولید برق پاک و استخراج منابع حیاتی برای فناوریهای سبز است. این نیروگاه با بهرهگیری از گرمای طبیعی زمین، نه تنها برق پایدار تولید میکند، بلکه لیتیم مورد نیاز باتریهای خودروهای الکتریکی را نیز بهطور داخلی فراهم میآورد.
پروژه نیروگاه یونایتد داونز پس از نزدیک به دو دهه توسعه به بهرهبرداری رسید. شرکت مهندسی زمینگرمایی (Geothermal Engineering Ltd – GEL) در طول این مدت موفق شد عمیقترین چاه خشکی در بریتانیا را حفر کند. آب موجود در این چاه، که توسط سنگها به دمای بسیار بالا رسیده است، توربینها را به حرکت در میآورد و برق لازم برای ۱۰هزار خانه را تولید میکند.
چگونه گرمای زمین تبدیل به برق میشود؟
زمین همواره گرما تولید میکند و این گرما میتواند با حفاری به زیر سطح زمین، برای گرمایش و تولید برق استفاده شود. هرچه عمیقتر حفاری کنیم، دمای زمین بالاتر میرود. در عمقهای کم، گرما برای گرمکردن خانهها و ادارات کافی است. در بریتانیا از این روش به شکل پمپهای حرارت زمینی استفاده میشود. برای مثال، در ساوتهمپتون، گرمایش صدها خانه از طریق شبکه محلی تأمین میشود. اما پروژه یونایتد داونز به عمق بسیار بیشتری، یعنی حدود ۵ کیلومتر زیر سطح زمین رفته است. در این عمق، دما به نزدیک ۲۰۰ درجه سانتیگراد میرسد و این گرما برای تولید برق کافی است.
دکتر موناگان، رئیس بخش زمینگرمایی انجمن زمینشناسی بریتانیا، توضیح میدهد: «شما چاههای عمیقی در زمین حفر میکنید و سپس شکستگیهای موجود در سنگ گرانیت برای گردش آب استفاده میشوند. آب گرما را جذب میکند و سپس برای تولید برق به توربینها منتقل میشود.»
انرژی زمینگرمایی مزایای پایدار دارد: برخلاف باد و خورشید، ۲۴ ساعته برق تولید میکند و قیمت آن ثابت است
گرانیت برای فناوری انرژی زمینگرمایی بسیار مناسب است، زیرا به خوبی گرما را ذخیره و منتقل میکند. حفر چنین چاه عمیقی در بریتانیا برای نخستین بار انجام شده و به همین دلیل از نظر فنی و مالی بسیار پرهزینه بوده است. تاکنون هزینه این پروژه حدود ۵۰ میلیون پوند بوده و از طریق سرمایهگذاران خصوصی و اتحادیه اروپا تأمین شده است.
- انرژی زمینگرمایی تا چند سال میتواند جهان را تامین کند؟08 فروردین 99مطالعه '7
رایان لاو، مدیرعامل شرکت GEL، در مصاحبه با بیبیسی گفت انرژی زمینگرمایی برای بریتانیا اهمیت زیادی دارد، زیرا برخلاف گاز، قیمت آن ثابت است و همچنین برخلاف باد و خورشید، همیشه برق تولید میکند و ۲۴ ساعته فعال است. برق تولیدی توسط شرکت «اکتاپوس انرژی» Octopus Energy خریداری شده و از طریق شبکه ملی به حدود ۱۰هزار خانه تحویل داده میشود.
لیتیوم و فناوری سبز
چین بیش از ۶۰ درصد لیتیوم جهان را فرآوری میکند و بیشتر آن برای باتریها استفاده میشود. پروژه یونایتد داونز نخستین منبع تجاری لیتیم در بریتانیا را نیز ارائه میکند. شرکت مهندسی زمینگرمایی قادر است کربنات لیتیم را از مایع زیرزمینی استخراج کند و این ماده معدنی برای تولید باتریهای خودروهای الکتریکی حیاتی است.
در ابتدا، این سایت تنها ۱۰۰ تن لیتیم تولید خواهد کرد که برای باتریهای ۱,۴۰۰ خودرو الکتریکی در سال کافی است، اما شرکت قصد دارد این مقدار را به ۱۸هزار تن در سال افزایش دهد. با رشد فناوریهای سبز، انتظار میرود در بریتانیا نیاز به این ماده معدنی بین ۱۲ تا ۴۵ برابر افزایش یابد. دولت بریتانیا نیز ۱٫۸ میلیون پوند یارانه، یعنی ۵۰ درصد از هزینه استخراج اولیه لیتیم را پرداخت کرده است.
بیشتر رشد فعلی صنعت بر زمینگرمایی کمعمق متمرکز است زیرا هزینه آن پایینتر است. در بریتانیا حدود ۳۰هزار پمپ حرارت زمینی در منازل نصب شده و دولت یارانه ارائه میدهد. شوراها و کسبوکارها نیز به این فناوری روی آوردهاند.
در اروپا، برنامههای بزرگتری وجود دارد. هلند قصد دارد تا سال ۲۰۵۰، یکچهارم خانهها را با استفاده از زمینگرمایی گرم کند. آژانس بینالمللی انرژی نیز اعلام کرده که سرمایهگذاری جهانی در زمینگرمایی عمیق برای تولید برق از سال ۲۰۱۸ تاکنون هر سال ۸۰ درصد افزایش یافته است، بخشی از این رشد به دلیل نیاز بالای مراکز دادهی شرکتهای فناوری به برق است. شرکتهایی مانند گوگل، متا و مایکروسافت به زمینگرمایی روی آوردهاند تا انرژی مراکز داده خود را تأمین کنند و گرمای اضافی تولید شده توسط این مراکز نیز میتواند دوباره در سیستم زمینگرمایی استفاده شود.