'Bu bizim ay görüntümüz': Bilim adamları neden yanardağlara sondaj yapıyor?

18/10/2024 09:47

Krafla yanardağının yakınında, İzlanda'nın kuzeydoğusunda, dünyanın volkanik sıcak noktalarından birindeyim.
Kısa bir mesafeden yanardağ krater gölünün kenarını, güneydeki buhar delikleri ve çamur havuzlarının kabarcıklarını görebiliyorum.
Krafla, son 1000 yılda ve en son olarak 1980'lerin ortalarında yaklaşık 30 kez püskürdü.
Bjorn Por Gumundsson beni çimenli bir yamaca götürüyor.
Kraflas magma'yı delmeyi planlayan uluslararası bilim adamlarından oluşan bir ekip yönetiyor.
"Deneyeceğimiz yerde duruyoruz," diyor.
Krafla Magma Testbed (KMT), magmanın veya erimiş kayanın yeraltında nasıl davrandığını anlamayı ilerletmeyi amaçlamaktadır.
Bu bilgi, bilim adamlarının patlama riskini tahmin etmelerine ve jeotermal enerjiyi son derece sıcak ve potansiyel olarak sınırsız bir volkan gücü kaynağına dokunarak yeni sınırlara itmelerine yardımcı olabilir.
2026'dan itibaren KMT ekibi, yerin 2,1 km (1,3 mil) altında benzersiz bir yeraltı magma gözlemevi oluşturmak için iki sondaj deliğinin ilkini delmeye başlayacak.
"Bizim moonshot'ımız gibi.
Pek çok şeyi dönüştürecek," diyor Münih'teki Ludvigs-Maximllian Üniversitesi'nde vulkanoloji profesörü Yan Lavelle ve KMT'nin bilim komitesinin başkanı.
Volkanik aktivite genellikle sismometre gibi araçlarla izlenir.
Ancak yüzeydeki lavlardan farklı olarak, yerin altındaki magma hakkında çok fazla bilgimiz yok, diyor Prof. Lavelle.
"Magma'yı çalmak istiyorum, böylece dünyanın nabzını gerçekten dinleyebiliriz" diye ekliyor.
Basınç ve sıcaklık sensörleri erimiş kayanın içine yerleştirilecektir.
“Bunlar, magmanın başına gelenleri önceden söyleyebilmek için araştırmamız gereken iki önemli parametredir, diyor.
Dünya çapında tahminen 800 milyon insan 100 km'lik tehlikeli aktif volkanlar içinde yaşıyor.
Araştırmacılar, çalışmalarının hayat ve para tasarrufuna yardımcı olabileceğini umuyorlar.
İzlanda 33 aktif yanardağ sistemine sahiptir ve Avrasya ve Kuzey Amerika tektonik plakalarının ayrıldığı yarıkta oturur.
Son zamanlarda, Reykanes yarımadasındaki sekiz patlama dalgası altyapıya zarar verdi ve Grindavik topluluğundaki yaşamları artırdı.
Gumundsson ayrıca Eyjafjallajökull'a işaret ediyor, bu da 2010 yılında bir kül bulutunun 100.000'den fazla uçuş iptaline neden olması nedeniyle 3 milyar (3.95 milyar $) tutarında hasara neden oldu.
“Eğer bu patlamayı daha iyi tahmin edebilseydik, çok para biriktirebilirdik” diyor.
KMT'nin ikinci sondaj deliği, magmaların aşırı sıcaklığından yararlanan yeni nesil jeotermal enerji santralleri için bir test yatağı geliştirecek.
"Magma son derece enerjik.
Bunlar jeotermal enerjiye yol açan hidrotermal sistemlere güç veren ısı kaynağıdır.
Neden kaynağa gitmiyorsunuz?" diye soruyor Prof. Lavelle.
İzlanda'nın elektriğinin yaklaşık %65'i ve ev ısıtmasının %85'i, türbinleri sürmek ve elektrik üretmek için bir ısı kaynağı olarak yeraltındaki sıcak sıvılara dokunan jeotermalden geliyor.
Aşağıdaki vadide, Krafla enerji santrali yaklaşık 30.000 eve sıcak su ve elektrik sağlıyor.
Bjarni Plsson, "Plan, magmanın kendisinin sadece kısa bir kısmını delmek, muhtemelen biraz dürtmek" diyor.
Jeotermal kaynak magma gövdesinin hemen üzerinde yer almaktadır ve bunun yaklaşık 500-600C olduğuna inanıyoruz, ”diyor ulusal enerji sağlayıcısı Landsvirkjun'daki jeotermal gelişimin yönetici direktörü Bay Plsson.
Magma yeraltını bulmak çok zordur, ancak 2009 yılında İzlandalı mühendisler bir şans keşfi yaptılar.
4.5 km'lik derin bir sondaj deliği yapmayı ve son derece sıcak sıvıları çıkarmayı planlamışlardı, ancak matkap şaşırtıcı derecede sığ magmaları keserken aniden durdu.
Bay Plsson, "Magma'ya sadece 2,1 km derinlikte çarpmayı kesinlikle beklemiyorduk" diyor.
Magma ile karşılaşmak nadirdir ve sadece burada, Kenya ve Hawaii'de olmuştur.
Kayıt kıran bir 452 C'yi ölçen aşırı ısınmış buhar, oda tahmini 900 C idi.
Dramatik video, dalgalanan dumanı ve buharı gösterir.
Akut ısı ve korozyon sonunda kuyuyu tahrip etti.
Bay Plsson, “Bu iyi, bu konumdaki ortalama kuyudan yaklaşık 10 kat daha fazla [enerji] üretti” diyor.
Bunlardan sadece ikisi santralin 22 kuyusu ile aynı enerjiyi sağlayabilir.
"Açık bir oyun değiştirici var." Dünya çapında 600'den fazla jeotermal enerji santrali bulunur ve yüzlercesi daha planlanmaktadır, çünkü 24 saat düşük karbon enerjisine artan talep vardır.
Bu kuyular tipik olarak 2,5 km derinliğindedir ve 350 C'nin altındaki sıcaklıkları işler.
Birçok ülkedeki özel şirketler ve araştırma ekipleri, sıcaklıkların 5 ila 15 km'lik derinliklerde 400 C'yi aştığı süper sıcak kaya olarak adlandırılan daha gelişmiş ve ultra-derin jeotermal doğru da çalışıyorlar.
Griffith Üniversitesi dekanı ve Yeni Zelanda'daki Jeotermal Enstitüsü eski direktörü Rosalind Archer, daha derin ve çok daha sıcak olan ısı rezervlerinin Kutsal Kase olduğunu söylüyor.
Her bir sondaj deliğinin standart jeotermal kuyulardan 5 ila 10 kat daha fazla güç üretebileceğinden, bu kadar umut verici olan daha yüksek enerji yoğunluğu olduğunu açıklıyor.
"Yeni Zelanda, Japonya ve Meksika'yı aradınız, ancak KMT yerde matkap ucu almaya en yakın olanı" diyor.
"Kolay değil ve başlamak için mutlaka ucuz değil." Bu aşırı ortama sondaj teknik olarak zorlu olacak ve özel malzemeler gerektirecektir.
Prof Lavelle bunun mümkün olduğundan emin.
Jet motorları, metalurji ve nükleer endüstride de aşırı sıcaklıklar bulunduğunu söylüyor.
İzlanda Üniversitesi'nde endüstriyel ve makine mühendisliği profesörü Sigrun Nanna Karlsdottir, "Yeni malzemeleri ve daha fazla korozyona dayanıklı alaşımları keşfetmemiz gerekiyor" diyor.
Bir laboratuvarın içinde, araştırmacı ekibi aşırı ısıya, basınca ve aşındırıcı gazlara dayanacak malzemeleri test ediyor.
Jeotermal kuyular genellikle karbon çeliği ile inşa edilir, ancak sıcaklıklar 200 C'yi aştığında hızla güç kaybeder.
“Yüksek dereceli nikel alaşımlarına ve ayrıca titanyum alaşımlarına odaklanıyoruz” diyor.
Volkanik magma'ya girmek riskli gelebilir ama Bay Gumundsson aksini düşünüyor.
“Büyük bir magma odasına iğne batırmanın patlayıcı bir etki yaratacağına inanmıyoruz” diyor.
Bu 2009 yılında oldu ve muhtemelen bunu daha önce farkında bile olmadan yaptıklarını öğrendiler.
Güvenli olduğuna inanıyoruz." Prof. Archer, zehirli gazlar gibi toprağa sondaj yaparken ve depremlere neden olurken diğer risklerin de göz önünde bulundurulması gerektiğini söylüyor.
"Ama İzlanda'daki jeolojik ortam bunu pek olası kılmıyor." Çalışma yıllar alacak, ancak ileri tahmin ve süperşarjlı volkan gücü getirebilir.
“Bence tüm jeotermal dünya KMT projesini izliyor,” diyor Prof. Archer.
"Potansiyel olarak oldukça dönüştürücüdür."

Other Articles in Technology

News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more
News Image
No Title Available

Content not available

Read more