I en utveckling som antingen är ett visionärt genombrott eller ett mycket dyrt sätt att kortvarigt lysa upp ett litet rum, har det Seattle-baserade startupföretaget Endurance Energy slutfört världens första demonstration av ett geotermiskt kraftverk under havsytan nära en aktiv undervattensvulkan nästan en mil under havsytan. Den tre veckor långa testutplaceringen av den 3 ton tunga prototypen vid Axial Seamount i nordöstra Stilla havet i september genererade mindre än 10 sekunder av nettopositiv el, men hey, det fungerade.

Företaget siktar på att så småningom kommersialisera geotermisk kraft under havsytan för Stillahavsö-nationer och andra kunder som vill undvika att importera dyra fossila bränslen. "Det djupa havet ger oss oändligt med kallt havsvatten för kylning, och dess vikt håller systemet och brunnen trycksatt, så våra anläggningar kan vara kompakta", säger Andrew Redd, grundare och vd för Endurance Energy, i ett mejl till Ars.

Men att utnyttja geotermisk kraft på havsbotten möter utmaningar som skiljer sig från landbaserade projekt, vilka också kan leda till högre installations- och driftskostnader. Endurance Energy måste visa konsekventa undervattensoperationer samt bevisa att metoden kan vara kostnadseffektiv. "Det är förmodligen tekniskt genomförbart, men det skulle utan tvekan vara dyrare än att göra det på land", säger Roland Horne, professor i energivetenskap och teknik vid Stanford University, i ett mejlsvar till Ars. Det är den akademiska motsvarigheten till en axelryckning och ett "lycka till med det".

Utplaceringen krävde en undervattenslandare med borr som utplacerades från fartyget Ocean Guardian – drivet av Stabbert Maritime – för att borra två hål i havsbotten på ett djup av cirka 5 000 fot (1 524 meter). Det är mer än 2,5 gånger höjden på One World Trade Center, för tydligen var vanlig geotermisk kraft inte dramatiskt nog. Båda hålen började ventileras het hydrotermisk vätska uppmätt till cirka 500 °F (260 °C). Teamet fodrade och cementerade det andra hålet innan de installerade en ventil för att skapa en brunn.

Därefter utplacerade företaget sitt 100-kilowatts kraftverk, kallat Adélie, utformat för att förånga inkommande hydrotermisk vätska för att driva en turbin och driva en elektrisk generator. Man använde Kanadas fjärrstyrda undervattensfarkost ROPOS för att ansluta kraftverket till den nyborrade brunnen. Adélie anslöts också till Endurance Energys kommandocentral i Seattle via Regional Cabled Array, ett 559 mil (900 kilometer) långt nätverk av undervattensfiberoptiska kablar och elkablar finansierat av US National Science Foundation och drivet av University of Washington.

Allt detta satte scenen för Adélie-krafttestet. Men en stor hake uppstod snart – den borrade brunnen som sträckte sig 52 fot (16 meter) ner i havsbotten levererade inte tillräckligt med hydrotermisk vätska för att driva kraftverket. "För vår första brunn var målet att visa att vi kunde borra, fodra, cementera och täcka en brunn på havsbotten, så vi höll den liten och grund", förklarade Redd. "Det begränsade hur mycket vätska den kunde leverera, och djupare brunnar borde ändra på det." Testbrunnen var också bara 2 tum (5 centimeter) bred, jämfört med olje-, gas- och landbaserade geotermiska brunnar som vanligtvis har fodringar på 20 till 36 tum (51 till 91 centimeter) i diameter. Med andra ord borrade de ett mycket dyrt sugrör.

Endurance Energy planerar att undvika detta problem genom att borra djupare brunnar för att komma åt mer vätska. Företagets nuvarande landarborr kan nå cirka 260 fot (80 meter), fem gånger djupare än den initiala testbrunnen.

För att ändå försöka köra Adélie utplacerade teamet det till en närliggande naturlig ventil där hydrotermisk vätska flödade ut vid cirka 538 °F (281 °C). Den 27 september gjorde de ett försök. Under nästan en halv minut nådde turbinen cirka 26 000 varv per minut och generatorn producerade 60 wattimmar el. Kraftverket blev nettopositivt – producerade mer el än det förbrukade – i cirka 8,7 sekunder, med en median på cirka 2 kilowatt nettoeffekt och en topp på 16,5 kilowatt. "Det är beviset", sade Redd till Ars. "Nettopositivt är tröskeln som räknas: t