Геотермальная энергия долгое время считалась нишевой: она работает только там, где есть горячие породы, вода и подходящая геология. Компания XGS Energy из США предложила другой подход. Их технология позволяет получать электроэнергию почти в любом месте, где под землей есть тепло — без использования воды и сложных геологических условий.
В основе системы — глубокая скважина с замкнутым контуром. Внутри стальной трубы циркулирует вода которая нагревается от горячих пород и возвращается на поверхность не теряясь и не контактируя с окружающей средой.
Такое решение не требует гидроразрыва пласта и работает независимо от трещин и пористости пород. Главное преимущество такой геотермии — стабильность. В отличие от солнца и ветра, она может выдавать энергию круглосуточно, годами, с нулевыми выбросами CO2
XGS уже более 3000 часов эксплуатирует коммерческую установку при температурах выше 120 °C и масштабах, подходящих для рынка. Один из первых крупных проектов — станция мощностью 150 МВт в Нью-Мексико для центров обработки данных Meta.
Это показывает, что геотермия нового поколения может стать базовой энергией для ИИ, промышленности и городов будущего.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Благодаря французскому стартапу технология стала достаточно компактной, чтобы работать даже в тесных дворах и на городских парковках.
Решение компании Celsius Energy превращает землю в естественную тепловую батарею. На глубине до 200 метров температура остается постоянной круглый год, что позволяет зимой извлекать тепло, а летом — отводить избыток энергии через систему наклонных скважин. Эти скважины работают в замкнутом цикле: в грунт ничего не закачивается и не выкачивается — теплоноситель просто циркулирует по трубам. Такой подход сохраняет тепловое равновесие и исключает экологические риски.
Умная автоматика в реальном времени анализирует потребности здания, регулирует подачу тепла и холода и поддерживает оптимальную эффективность. Технология подходит для 95% территорий и позволяет зданиям существенно снизить зависимость от газа, уменьшить выбросы CO₂ и обеспечить стабильный комфорт в любое время года.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
На месторождении Ньюберри инженеры компании Mazama Energyпробурили систему скважин, где температура достигла рекордных 331 °C. На данный момент это самая горячая геотермальная установка на планете.
Mazama использовала запатентованную технологию Thermal Lattice, основанную на идее гидроразрыва, но адаптированную для экстремальных температур. Она создает «решетку» трещин в породе, через которые проходит горячая вода. А наноиндикаторы и оптоволоконная диагностика помогают наблюдать, как тепло движется под землей — почти как МРТ для планеты.
Такая система может работать круглосуточно, не зависит от солнца или ветра и способна выдавать энергию по цене меньше 5 центов за кВт⋅ч. В будущем, такие установки смогут питать центры обработки данных и ИИ-серверы — именно там, где нужно много энергии и стабильная подача.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Скважина 118 метров в недра земли без контакта с камнем. Это стало возможно благодаря новой буровой установке компании Quaise Energy, где вместо бура — миллиметровые электромагнитные волны, которые буквально плавят гранит.
Испытания показали, что в момент пика скорость бурения достигла 5 метров в час — почти в 50 раз быстрее, чем у классических установок. Следующий шаг — пробурить 1 километр.
Цель компании — достичь сверхгорячих геотермальных слоев, где температура превышает 400–500 °C. Из такой глубины можно добывать практически бесконечное количество тепловой энергии — чистой и стабильной.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Здание Seoul Energy Dream Center в Сеуле с нулевым потреблением внешней энергии. Архитекторы просчитали все: наклон стен, расположение окон, угол попадания солнечных лучей и направление ветра. Благодаря этому строение экономит до 70% энергии, а остальные30% производит самостоятельно — с помощью геотермальных систем и солнечных панелей.
Фасады здания буквально работают как генераторы, а крыша покрыта сотнями солнечных панелей. Даже тепло здесь не пропадает даром — его утилизируют и используют повторно. Вода тоже возвращается в цикл. Каждый элемент конструкции задуман так, чтобы природа и технологии работали вместе.
1/4
Но Seoul Energy Dream Center — это пространство, где можно потрогать будущее. Здесь проводят выставки, показывают, как работают зеленые технологии, дают возможность самостоятельно провести эксперименты. Родители приходят с детьми, преподаватели — со студентами, а компании обмениваются опытом и внедряют новые идеи.
С момента открытия в 2012 году центр посетили тысячи людей, чтобы увидеть, как можно строить города, не разрушая природу. Seoul Energy Dream Center стал живым примером того, что экологичное будущее уже возможно — нужно лишь решиться его построить.
Больше интересной информации про топливо, нефть, энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Оказывается, что тепловой насос грунт-вода получает свою энергию от солнца, так как типичная температура грунта +8 на глубине 2-3 метров это летний прогрев от солнца, а тепло из недр земли совершенно мизерно.
Температура верхних слоёв грунта зависит в основном от внешних (экзогенных) факторов — солнечного освещения и температуры воздуха. Летом и днём грунт до определённых глубин прогревается, а зимой и ночью охлаждается вслед за изменением температуры воздуха и с некоторым запаздыванием, нарастающим с глубиной. Влияние суточных колебаний температуры воздуха заканчивается на глубинах от единиц до нескольких десятков сантиметров. Сезонные колебания захватывают более глубокие пласты грунта — до десятков метров.
Изменение температуры грунта с глубиной
На некоторой глубине — от десятков до сотен метров — температура грунта держится постоянной, равной среднегодовой температуре воздуха у поверхности Земли. В этом легко убедиться, спустившись в достаточно глубокую пещеру.
Когда среднегодовая температура воздуха в данной местности ниже нуля, это проявляется как вечная (точнее, многолетняя) мерзлота. В Восточной Сибири мощность, то есть толщина, круглогодично мёрзлых грунтов достигает местами 200–300 м.
Тепловой поток земных недр, достигающий поверхности Земли, невелик — в среднем его мощность составляет 0,03–0,05 Вт/м2, или примерно 350 Вт·ч/м2 в год. На фоне теплового потока от Солнца и нагретого им воздуха это незаметная величина: Солнце даёт каждому квадратному метру земной поверхности около 4000 кВт·ч ежегодно, то есть в 10 000 раз больше (разумеется, это в среднем, при огромном разбросе между полярными и экваториальными широтами и в зависимости от других климатических и погодных факторов). https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/432185/T...
Естественного баланса положительной температуры в грунте достаточно для организации овощехранилища или для подогрева вентиляционного воздуха зимой, но не достаточно для основного отопления. Поэтому используют тепловой насос грунт-вода который с высокой эффективностью повышает температуру с +8 до +40 и выше.
На каждый потраченный тепловым насосом рубль он дает кешбек 4 рубля, это самое выгодное электрическое отопление и нагрев ГВС.
Если естественная температура грунта +8, то почему бы не сделать ее искусственно +30, тогда тепловой насос работал бы еще с большей эффективностью.
Теплообменный контур для теплового насоса можно размещать в бетонных сваях с минимальными затратами.
Тепловой насос может работать в режиме кондиционера: охлаждать помещения прогревая грунт. Прогретый грунт под домом, позволяет не использовать теплоизоляцию пола при строительстве. Энергию для прогрева грунта под домом можно брать бесплатно от солнечных батарей и солнечных коллекторов.
Установка любого электрического отопления, вместо теплового насоса, на этапе проектирования и строительства дома, это убыток на долгие годы. Можно поставить электрокотел за 5000 рублей и воображать как здорово ты сэкономил, но при средних затратах на дом 20 000 кВт*ч в год и среднем тарифе на электроэнергию в 4 рубля за киловатт затраты составят 80 000 рублей в год. Тогда как тепловой насос мощностью на 7 кВт можно поставить под ключ за 200 000 рублей и окупить его за 4 года.
