Zamiana elektrowni węglowej w geotermalną? Czy to jest w ogóle możliwe?

Projekty przekształcenia elektrowni węglowych w bardziej zrównoważone opcje będą wymagały zastosowania nowoczesnych technologii. Co prawda sama infrastruktura już istnieje, jednak w dużej mierze jest ona przestarzała. Mimo koniecznej modernizacji sieci przesyłowej wykorzystanie istniejących obiektów znacznie obniża koszty początkowe dla budowy nowych instalacji. Natomiast zarówno geotermia, jak i produkcja wodoru wymaga zastosowania skrajnie różnych rozwiązań. 

Technologie przyszłości 

W przypadku energetyki geotermalnej konieczne jest wywiercenie otworów, aby dostać się do ciepła zmagazynowanego pod ziemią. Należy również zaznaczyć, że elektrownie węglowe nie zawsze znajdują się w miejscach, gdzie źródła geotermalne zalegają płytko pod ziemią. Konieczne jest zatem opracowanie technologii, dzięki którym odwierty będą mogły sięgać zdecydowanie głębiej. Naprzeciw tym potrzebom wyszli naukowcy z MIT, którzy stworzyli metodę pozwalającą na wiercenie otworów głębokich na prawie 20 kilometrów. Jest to o wiele więcej, niż standardowe wiercenia w poszukiwaniu gazu lub ropy naftowej. Metoda ta zakłada użycie energii fal milimetrowych do topienia i odparowywania skał, które stoją na drodze wiertła. Dzięki jej zastosowaniu możliwe jest dotarcie do zbiorników o temperaturze sięgającej 370°C. Do tej pory tak głębokie wiercenia nie były możliwe, gdyż pod wpływem wysokich temperatur i tarcia wiertła ulegały awariom. Z uniwersyteckiego pomysłu wyrosła firma Quaise Energy, która planuje wykorzystać nową technologię wiercenia do przekształcenia elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi na instalacje geotermalne. 

Brakujące ogniwo w produkcji wodoru

Z kolei produkcja wodoru jest dużo bardziej wymagająca, zarówno pod względem technologicznym, jak i ekonomicznym. Mimo że jest to jeden z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na naszej planecie jego pozyskanie w ekologiczny sposób wcale nie jest takie proste. Przede wszystkim produkcja zielonego wodoru za pomocą elektrolizy wymaga niezwykle dużych nakładów energetycznych. Wielu sceptyków twierdzi, że wykorzystywanie OZE do wytwarzania innego nośnika energii jest bezsensowne. Dlatego tak ważne jest opracowanie optymalnej metody wykorzystania tego pierwiastka, aby energia użyta do jego produkcji nie poszła na marne. Naukowcy podjęli się tego wyzwania, czego owocem jest technologia HERO, opracowana przez australijską firmę Star Scientific. HERO to technika polegająca na przekształcaniu wodoru w ciepło przemysłowe, ale z pominięciem etapu spalania. Wykorzystuje ona wodór i tlen, które są ze sobą łączone w obecności katalizatora. To z kolei prowadzi do wytworzenia ogromnych ilości ciepła. Jedynym związkiem, który jest emitowany w procesie oprócz ciepła jest woda. 

Konieczność zmian w prawie

Naukowcy nie ustają w staraniach o wynalezienie technologii pozwalających na modernizację starych elektrowni w obiekty wykorzystujące energię odnawialną. Jednak ich wysiłki nie wystarczą, jeśli projekty nie będą właściwie finansowane przez rząd. Ustawy, takie jak amerykański Inflation Reduction Act (IRA), wspierają takie inicjatywy. Gdy IRA wchodziła w życie w 2022 roku w USA funkcjonowało 170 elektrowni węglowych. W lipcu 2023 roku było ich już tylko 158. Wiele rodzajów ulg rządowych zachęca elektrownie węglowe do implementacji OZE. Nie ogranicza się to tylko do infrastruktury wodorowej i geotermii, ale obejmuje także instalację farm wiatrowych i fotowoltaicznych. 

Pomysł przekształcenia elektrowni węglowych może spotkać się z oporem ze strony społeczeństwa. Mowa tutaj przede wszystkim o pracownikach elektrowni. Prawo musi przewidywać, co stanie się z tymi ludźmi i czy otrzymają potrzebną pomoc finansową po stracie pracy. Dobrym pomysłem jest również zorganizowanie szkoleń i zatrudnienie ich w nowych obiektach. 

Przemiana elektrowni węglowych w ciepłownie geotermalne lub wodorowe nie ogranicza się jedynie do wykorzystania istniejących linii przesyłowych. Konieczna jest instalacja dodatkowej infrastruktury, co pociąga sobą kolejne koszty, ale także walkę z biurokracją - wszakże każdy nowy obiekt przed powstaniem musi otrzymać stosowne zgody. To wszystko może sprawić, że najlepsze dla planety okaże się po prostu zamknięcie elektrowni węglowych. Środki, które mogłyby zostać przeznaczone na ich renowację mogą zostać użyte do rozwoju nowych instalacji OZE. Przejście elektrowni jeden do jednego z węgla na odnawialne źródła energii nie jest możliwe. Sama infrastruktura elektryczna wymaga w takich obiektach modernizacji. Przestarzała technologia nie będzie w stanie efektywnie wytwarzać i zarządzać energią pochodzącą z OZE. Koszty modernizacji sieci oraz wprowadzenie nowoczesnych technologii do starych obiektów mogą okazać się zbyt duże. Jednak w obliczu narastającego kryzysu klimatycznego konieczne jest rozważenie takiej opcji. Jak na razie jednak pomysł na modernizację elektrowni konwencjonalnych w taki sposób nie jest jeszcze dobrze poznany. 

Źródło: energiesmagazine.com