A tecnologia Fusion está pronta para ser desbloqueada perto

Todo mundo sabe que o núcleo da Terra é quente, mas talvez sua escala ainda tenha o poder de surpreender. As temperaturas no centro de ferro do núcleo são estimadas em torno de 5.200 °C (9.392 °F), geradas pelo calor dos elementos radioativos em decomposição combinados com o calor que ainda resta da própria formação do planeta - um evento de violência cataclísmica quando um nuvem rodopiante de gás e poeira foi esmagada em uma bola por sua própria gravidade.

Onde há acesso ao calor, há energia geotérmica explorável. E há tanto calor abaixo da superfície da Terra, de acordo com Paul Woskov, engenheiro sênior de pesquisa de fusão do MIT, que explorar apenas 0,1% dele poderia suprir as necessidades de energia de todo o mundo por mais de 20 milhões de anos.

O problema é o acesso. Onde as fontes de calor subterrâneas ocorrem naturalmente perto da superfície, facilmente acessíveis e próximas o suficiente de uma rede elétrica relevante para uma transmissão economicamente viável, a energia geotérmica torna-se um raro exemplo de geração de energia verde totalmente confiável e ininterrupta. O Sol deixa de brilhar, o vento deixa de soprar, mas a pedra está sempre quente. Obviamente, essas condições são bastante raras e, como resultado, a energia geotérmica atualmente fornece apenas cerca de 0,3% do consumo global de energia.

Se pudéssemos perfurar fundo o suficiente, poderíamos colocar estações de energia geotérmica em qualquer lugar que quiséssemos. Mas isso é mais difícil do que parece. A crosta da Terra varia em espessura entre cerca de 5-75 km (3-47 milhas), com as partes mais finas tendendo a estar no fundo do oceano.

O buraco mais profundo que a humanidade já conseguiu perfurar é o Kola Superdeep Borehole. Este projeto russo perto da fronteira norueguesa surgiu em 1970, com o objetivo de perfurar a crosta até o manto, e um de seus furos atingiu uma profundidade vertical de 12.289 m (40.318 pés) em 1989, antes que a equipe decidisse que era inviável. para ir mais fundo e ficou sem dinheiro.

Naquela profundidade, os membros da equipe Kola esperavam que a temperatura estivesse em torno de 100 ° C (212 ° F), mas na realidade eles descobriram que estava perto de 180 ° C (356 ° F). A rocha era menos densa e mais porosa do que o esperado, e esses fatores combinados com o calor elevado criaram condições de perfuração de pesadelo. O local de Kola caiu em completo abandono, e esta "entrada para o inferno", um pináculo (ou talvez o ponto mais baixo) da realização humana, é agora um buraco anônimo fechado por solda.

A Alemanha gastou o equivalente a mais de um quarto de bilhão de euros em sua própria versão no final dos anos 80, mas o Programa Alemão de Perfuração Profunda Continental, ou poço KTB, só chegou a 9.101 metros (29.859 pés) antes de terminar. Mais uma vez, a temperatura subiu muito antes do esperado, e a equipe do KTB também ficou surpresa ao descobrir que a rocha nessa profundidade não era sólida e grandes quantidades de fluido e gás estavam sendo despejadas no poço para complicar ainda mais o esforço.

Essas temperaturas eram quentes o suficiente para impedir o processo de perfuração, mas não o suficiente para gerar um bom negócio de energia geotérmica. Portanto, embora esses projetos e outros tenham sido recursos científicos inestimáveis, novas tecnologias são necessárias para liberar o potencial geotérmico sob nossos pés.

Onde as condições se tornam muito difíceis para as brocas físicas operarem, os pesquisadores têm testado as capacidades dos feixes de energia direcionados para aquecer, derreter, fraturar e até mesmo vaporizar a rocha do porão em um processo chamado espalação, antes mesmo que a cabeça da broca a toque. Você pode ver o efeito da fragmentação em rocha dura no GIF abaixo do robô perfurador "Swifty" de Petra, embora Petra não tenha revelado exatamente o que é usado para criar esse calor.

Experimentos militares no final dos anos 90 mostraram resultados promissores indicando que a perfuração assistida por laser poderia atravessar a rocha de 10 a 100 vezes mais rápido do que a perfuração convencional, e você pode apostar que isso foi de grande interesse para as empresas de petróleo e gás.

Um processo de perfuração de energia direta, escreveu o presidente da Impact Technologies, Kenneth Oglesby, em um relatório do MIT de 2014 para o Programa de Tecnologias Geotérmicas do DOE dos EUA, ofereceria algumas vantagens enormes: "1) nenhum sistema mecânico no poço que poderia se desgastar ou quebrar, 2) sem limite de temperatura, 3) igual facilidade de penetração em qualquer dureza de rocha e 4) potencial para substituir a necessidade de revestimento/cimentação por um revestimento vitrificado durável."