융합 기술이 근처에서 잠금 해제되도록 설정되었습니다.
홈페이지홈페이지 > 소식 > 융합 기술이 근처에서 잠금 해제되도록 설정되었습니다.

융합 기술이 근처에서 잠금 해제되도록 설정되었습니다.

Jul 31, 2023

모두가 지구의 핵이 뜨겁다는 것을 알고 있지만, 그 규모는 여전히 놀랄 만한 힘을 가지고 있을지도 모릅니다. 핵의 철 중심 온도는 약 5,200°C(9,392°F)로 추정됩니다. 이는 붕괴되는 방사성 원소의 열과 행성이 형성될 때 여전히 남아 있는 열이 결합하여 발생합니다. 소용돌이치는 가스와 먼지 구름은 자체 중력에 의해 공 모양으로 부서졌습니다.

열에 접근할 수 있는 곳에서는 수확 가능한 지열 에너지가 있습니다. 그리고 MIT의 선임 핵융합 연구 엔지니어인 Paul Woskov에 따르면 지구 표면 아래에는 너무 많은 열이 있어서 그 중 0.1%만 활용해도 2천만년 이상 동안 전 세계의 에너지 수요를 공급할 수 있다고 합니다.

문제는 접근성이다. 지하 열원이 표면 가까이에서 자연적으로 발생하고 쉽게 접근할 수 있으며 경제적으로 실행 가능한 송전을 위한 관련 전력망에 충분히 가까운 곳에서 지열은 완전히 신뢰할 수 있는 24시간 녹색 발전의 드문 예가 됩니다. 태양은 빛나지 않고 바람도 불지 않지만 바위는 항상 뜨겁습니다. 물론 이러한 조건은 매우 드물며 결과적으로 지열은 현재 전 세계 에너지 소비의 약 0.3%만을 공급합니다.

충분히 깊게 굴착할 수 있다면 우리가 원하는 곳에 지열 발전소를 설치할 수 있습니다. 하지만 그것은 생각보다 어렵습니다. 지각의 두께는 약 5~75km(3~47마일) 사이로 다양하며, 가장 얇은 부분은 깊은 바다로 빠져나가는 경향이 있습니다.

인류가 시추한 가장 깊은 구멍은 콜라 슈퍼딥 시추공(Kola Superdeep Borehole)입니다. 노르웨이 국경 근처에 있는 이 러시아 프로젝트는 지각을 맨틀까지 뚫는 것을 목표로 1970년에 시작되었으며, 시추 구멍 중 하나는 팀이 실행 불가능하다고 결정하기 전인 1989년에 수직 깊이 12,289m(40,318피트)에 도달했습니다. 더 깊이 들어가려고 했더니 돈이 부족했어요.

그 깊이에서 Kola 팀 구성원은 온도가 약 100°C(212°F) 정도일 것으로 예상했지만 실제로는 180°C(356°F)에 더 가깝다는 것을 발견했습니다. 암석은 예상보다 밀도가 낮고 다공성이 더 많았으며 이러한 요인과 높은 열이 결합되어 악몽 같은 시추 조건이 만들어졌습니다. 콜라 유적지는 완전히 파손되었으며, 인간 성취의 정점(또는 아마도 최저점)인 ​​이 "지옥의 입구"는 이제 익명의 용접으로 막힌 구멍이 되었습니다.

독일은 80년대 후반에 자체 버전에 25억 유로 이상을 지출했지만 독일 대륙 심해 시추 프로그램(KTB 시추공)은 종료되기 전까지 9,101미터(29,859피트)에만 도달했습니다. 이번에도 온도는 예상보다 훨씬 빨리 상승했고, KTB 팀도 이 깊이의 암석이 단단하지 않은 데다 시추공에 다량의 유체와 가스가 쏟아져 작업을 더욱 복잡하게 만들었다는 사실에 놀랐다.

이 온도는 시추 과정을 방해할 만큼 뜨거웠지만 좋은 지열 에너지 사업을 성공시킬 만큼 뜨겁지는 않았습니다. 따라서 이러한 프로젝트와 기타 프로젝트는 귀중한 과학적 자원이었지만, 우리 발 밑에 있는 지열 잠재력을 활용하려면 새로운 기술이 필요합니다.

물리적 드릴 비트가 작동하기 어려운 조건에서 연구자들은 드릴 헤드가 닿기도 전에 파쇄라는 과정에서 지하실 암석을 가열, 용해, 균열, 심지어 기화시키는 지향성 에너지 빔의 기능을 테스트해 왔습니다. 아래의 Petra의 "Swifty" 보링 로봇의 GIF에서 거친 암석에 대한 파쇄 효과를 볼 수 있습니다. 하지만 Petra는 해당 열을 생성하는 데 정확히 무엇이 사용되는지 밝히지 않습니다.

90년대 후반의 군사 실험에서는 레이저 보조 시추가 기존 시추보다 10~100배 빠르게 암석을 통과할 수 있다는 유망한 결과가 나타났으며 이는 석유 및 가스 회사에 큰 관심을 끌었을 것입니다.

Impact Technologies의 사장 Kenneth Oglesby는 미국 에너지부의 지열 기술 프로그램에 대한 2014년 MIT 보고서에서 직접 에너지 시추 프로세스가 다음과 같은 큰 이점을 제공할 것이라고 썼습니다. "1) 유정에 마모되거나 파손될 수 있는 기계 시스템이 없으며, 2) 온도 제한 없음, 3) 어떠한 암석 경도에도 동일하게 침투 가능, 4) 케이싱/시멘팅 필요성을 내구성 있는 유리화 라이너로 대체할 수 있는 가능성."

90 percent) guided to great distances (>10 km) using a variety of modes and waveguide (pipes) systems, including the potential of using smooth bore coiled and jointed/ joined tubing."/p>