W wydarzeniu, które jest albo wizjonerskim przełomem, albo bardzo kosztownym sposobem na krótkie oświetlenie małego pokoju, startup Endurance Energy z Seattle zakończył pierwsze na świecie demonstracyjne podwodne geotermalne elektrowni w pobliżu aktywnego podwodnego wulkanu prawie milę pod powierzchnią oceanu. Trwające trzy tygodnie wdrożenie testowe 3-tonowego prototypu w Axial Seamount w północno-wschodnim Oceanie Spokojnym we wrześniu wygenerowało mniej niż 10 sekund dodatniej energii netto, ale hej, zadziałało.

Firma ma na celu ostateczną komercjalizację podwodnej energii geotermalnej dla państw wyspiarskich Pacyfiku i innych klientów chcących uniknąć importu drogich paliw kopalnych. "Głęboki ocean daje nam nieograniczoną zimną wodę morską do chłodzenia, a jego ciężar utrzymuje system i odwiert pod ciśnieniem, dzięki czemu nasze elektrownie mogą być kompaktowe" – powiedział Andrew Redd, założyciel i CEO Endurance Energy, w e-mailu do Ars.

Jednak wykorzystanie energii geotermalnej na dnie morza wiąże się z wyzwaniami odmiennymi od projektów lądowych, które również mogą się sumować do wyższych kosztów instalacji i eksploatacji. Endurance Energy musi wykazać spójne operacje podwodne, a także udowodnić, że podejście może być opłacalne. "To prawdopodobnie wykonalne technicznie, ale niewątpliwie byłoby droższe niż robienie tego na lądzie" – powiedział Roland Horne, profesor nauk i inżynierii energetycznej na Uniwersytecie Stanforda, w e-mailu do Ars. To akademicki odpowiednik wzruszenia ramionami i "powodzenia z tym".

Wdrożenie wymagało podwodnej wiertnicy lądownika rozmieszczonej ze statku Ocean Guardian – obsługiwanego przez Stabbert Maritime – do wywiercenia dwóch otworów w dnie morskim na głębokości około 5000 stóp (1524 metrów). To ponad 2,5 razy więcej niż wysokość One World Trade Center, ponieważ najwyraźniej zwykła geotermia nie była wystarczająco dramatyczna. Oba otwory zaczęły wydzielać gorący płyn hydrotermalny o temperaturze około 500°F (260°C). Zespół zabezpieczył i zacementował drugi otwór przed zainstalowaniem zaworu, aby utworzyć odwiert.

Następnie firma rozmieściła swoją 100-kilowatową elektrownię o nazwie Adélie, zaprojektowaną do odparowywania napływającego płynu hydrotermalnego w celu obracania turbiny i napędzania generatora elektrycznego. Wykorzystano zdalnie sterowany pojazd podwodny ROPOS z Kanady do podłączenia elektrowni do nowo wywierconego odwiertu. Adélie została również podłączona do centrum dowodzenia Endurance Energy w Seattle za pośrednictwem Regional Cabled Array, 559-milowej (900-kilometrowej) sieci podwodnych kabli światłowodowych i elektrycznych finansowanych przez US National Science Foundation i obsługiwanych przez University of Washington.

To wszystko przygotowało grunt pod test zasilania Adélie. Ale wkrótce pojawiła się poważna przeszkoda – wywiercony odwiert rozciągający się 52 stopy (16 metrów) w głąb dna morskiego nie dostarczał wystarczającej ilości płynu hydrotermalnego do zasilania elektrowni. "Dla naszego pierwszego odwiertu celem było pokazanie, że możemy wiercić, zabezpieczać, cementować i zamykać odwiert na dnie morza, więc utrzymaliśmy go małym i płytkim" – wyjaśnił Redd. "To ograniczyło ilość płynu, jaki mógł dostarczyć, a głębsze odwierty powinny to zmienić". Odwiert testowy miał również tylko 2 cale (5 centymetrów) szerokości, w porównaniu do odwiertów naftowych, gazowych i lądowych geotermalnych, które zazwyczaj mają osłony o średnicy od 20 do 36 cali (51 do 91 centymetrów). Innymi słowy, wywiercili bardzo drogą słomkę.

Endurance Energy planuje uniknąć tego problemu, wiercąc głębsze odwierty, aby uzyskać dostęp do większej ilości płynu. Obecna wiertnica lądownika firmy może osiągnąć około 260 stóp (80 metrów), pięć razy głębiej niż początkowy odwiert testowy.

Aby spróbować uruchomić Adélie mimo to, zespół przeniósł ją do pobliskiego naturalnego otworu wentylacyjnego, z którego wypływał płyn hydrotermalny o temperaturze około 538°F (281°C). 27 września spróbowali. Przez prawie pół minuty turbina osiągnęła około 26 000 obr./min, a generator wyprodukował 60 watogodzin energii elektrycznej. Elektrownia stała się dodatnia netto – produkując więcej energii elektrycznej niż zużywała – przez około 8,7 sekundy, ze średnią mocą netto około 2 kilowatów i szczytową 16,5 kilowata. "To jest dowód" – powiedział Redd do Ars. "Dodatnia netto to próg, który ma znaczenie: t