В событии, которое можно считать либо прорывом в будущее, либо очень дорогим способом ненадолго осветить маленькую комнату, сиэтлский стартап Endurance Energy завершил первую в мире демонстрацию подводной геотермальной электростанции возле активного подводного вулкана почти на милю ниже поверхности океана. Трехнедельное испытание 3-тонного прототипа на хребте Аксиаль в северо-восточной части Тихого океана в сентябре дало менее 10 секунд чистой положительной выработки электроэнергии, но, эй, это сработало.

Компания намерена в конечном итоге коммерциализировать подводную геотермальную энергию для островных государств Тихого океана и других клиентов, стремящихся избежать импорта дорогого ископаемого топлива. «Глубокий океан дает нам неограниченное количество холодной морской воды для охлаждения, а его вес поддерживает давление в системе и скважине, поэтому наши установки могут быть компактными», — сказал Эндрю Редд, основатель и генеральный директор Endurance Energy, в электронном письме Ars.

Но использование геотермальной энергии на дне моря сталкивается с проблемами, отличными от наземных проектов, которые также могут привести к более высоким затратам на установку и эксплуатацию. Endurance Energy должна продемонстрировать стабильную подводную работу, а также доказать, что подход может быть экономически эффективным. «Вероятно, это технически осуществимо, но, несомненно, будет дороже, чем делать это на суше», — сказал Роланд Хорн, профессор энергетических наук и инженерии Стэнфордского университета, в ответе по электронной почте Ars. Это академический эквивалент пожатия плечами и пожелания удачи.

Для развертывания потребовался подводный буровой аппарат, доставленный с судна Ocean Guardian, которым управляет Stabbert Maritime, чтобы пробурить две скважины в морском дне на глубине около 5000 футов (1524 метра). Это более чем в 2,5 раза выше One World Trade Center, потому что, видимо, обычная геотермальная энергия была недостаточно драматичной. Обе скважины начали выделять горячую гидротермальную жидкость с температурой около 500°F (260°C). Команда обсадила и зацементировала вторую скважину, прежде чем установить клапан для создания колодца.

Затем компания развернула свою электростанцию мощностью 100 киловатт под названием Adélie, предназначенную для испарения поступающей гидротермальной жидкости, чтобы вращать турбину и приводить в действие электрогенератор. Она использовала канадский дистанционно управляемый подводный аппарат ROPOS, чтобы подключить электростанцию к только что пробуренной скважине. Adélie также подключилась к командному центру Endurance Energy в Сиэтле через Региональную кабельную сеть — 559-мильную (900-километровую) сеть подводных оптоволоконных и электрических кабелей, финансируемую Национальным научным фондом США и управляемую Вашингтонским университетом.

Все это подготовило почву для теста мощности Adélie. Но вскоре возникло серьезное препятствие — пробуренная скважина, уходящая на 52 фута (16 метров) в морское дно, не подавала достаточно гидротермальной жидкости для работы электростанции. «Для нашей первой скважины целью было показать, что мы можем бурить, обсаживать, цементировать и закрывать скважину на морском дне, поэтому мы сделали ее маленькой и неглубокой», — объяснил Редд. «Это ограничило количество жидкости, которое она могла подавать, и более глубокие скважины должны это изменить». Тестовая скважина также была всего 2 дюйма (5 сантиметров) в ширину по сравнению с нефтяными, газовыми и наземными геотермальными скважинами, которые обычно имеют обсадные колонны диаметром от 20 до 36 дюймов (от 51 до 91 сантиметра). Другими словами, они пробурили очень дорогую соломинку.

Endurance Energy планирует избежать этой проблемы, буря более глубокие скважины для доступа к большему количеству жидкости. Текущий буровой аппарат компании может достичь около 260 футов (80 метров), что в пять раз глубже первоначальной тестовой скважины.

Чтобы все же попробовать запустить Adélie, команда перебросила ее к близлежащему естественному выходу, где гидротермальная жидкость вытекала при температуре около 538°F (281°C). 27 сентября они попробовали. За почти полминуты турбина достигла около 26 000 об/мин, а генератор выработал 60 ватт-часов электроэнергии. Установка стала нетто-положительной — производя больше электроэнергии, чем потребляя, — примерно на 8,7 секунды, со средним значением около 2 киловатт чистой мощности и пиком 16,5 киловатт. «Это доказательство концепции», — сказал Редд Ars. «Положительный баланс — это порог, который имеет значение: т