For bohren, um unerschöpfliche Energie in mehreren Kilometern Tiefe zu finden 🔋

Die geothermische Energie könnte die gegenwärtigen Grenzen überwinden. Ein Forscherteam hat gezeigt, dass bis heute unerforschte, duktile Gesteine gebrochen werden können.

Etwa 87 % der inneren Wärme der Erde stammt aus dem radioaktiven Zerfall von Mineralien wie Uran und Thorium. Diese Gesteine, die tief im Inneren liegen, könnten zu einer erheblichen Energiequelle werden.


Derzeit ist die Geothermie auf vulkanische Regionen beschränkt. Neue Entdeckungen eröffnen jedoch den Weg zur Nutzung von superkritischen geothermischen Ressourcen, die fast überall auf der Welt vorkommen. Unternehmen wie Quaise Energy versuchen, tiefer als je zuvor zu bohren, um diese Gesteine zu erreichen. Bohrtiefen müssten dafür bis zu zehn Kilometer betragen, wo die Temperatur über 500 °C liegt.

Duktile Gesteine, die mit weichem Karamell verglichen werden, verformen sich unter hohem Druck. Sie könnten jedoch trotzdem gebrochen werden, sodass Wasser hindurchströmen und Energie transportieren kann.

Zunächst müssen Forscher im Labor extreme Temperatur- und Druckbedingungen nachbilden, die mit denen in der Erdkruste vergleichbar sind. Gabriel Meyer von der EPFL führte ein Experiment durch, das zeigte, dass selbst in diesen extremen Tiefen überkritisches Wasser durch duktile Gesteine fließen kann. Eine Entdeckung, die die Zukunft der Geothermie revolutionieren könnte.

Marie Violay, Leiterin des Projekts, unterstreicht die Bedeutung dieses Fortschritts für die Nutzung tiefer geothermischer Reservoirs, die bisher unzugänglich waren.

Überkritisches Wasser: ein idealer Zustand für Geothermie

Überkritisches Wasser ist ein Zustand der Materie, der erreicht wird, wenn Wasser seine kritische Temperatur und kritischen Druck (374°C und 221 bar) überschreitet. In dieser Phase ist es weder vollständig flüssig noch vollständig gasförmig. Es kombiniert einige Eigenschaften beider Zustände und ermöglicht die Gewinnung großer Mengen thermischer Energie.

Überkritisches Wasser hat eine Dichte, die der eines Flüssigkeits ähnelt, während es eine Viskosität aufweist, die der eines Gases nahekommt. Es wird zu einem hervorragenden Wärmeleiter und transportiert effizient Energie aus den Tiefen der Erdkruste an die Oberfläche. Diese einzigartige Eigenschaft macht es ideal für geothermische Kraftwerke, da es die Energieproduktion im Vergleich zu normalem Wasser vervielfachen kann.

Überkritische geothermische Reservoirs sind unterirdische Zonen, in denen die Temperatur 400°C überschreitet und das Wasser einen überkritischen Zustand erreicht. Diese Reservoirs befinden sich typischerweise in einer Tiefe von etwa 5 bis 10 Kilometern, nahe der Grenze zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel.

In diesen Reservoirs kann überkritisches Wasser große Mengen an thermischer Energie transportieren. Dieses Phänomen könnte die Stromproduktion dramatisch steigern, bis zu zehnmal so viel wie bei herkömmlichen geothermischen Methoden, die auf Wasser mit niedrigeren Temperaturen zurückgreifen.

Die Erschließung überkritischer geothermischer Reservoirs erfordert Tiefbohrtechniken sowie die Fähigkeit, die Wasserzirkulation durch duktile Gesteine aufrechtzuerhalten. Diese Reservoirs stellen aufgrund der extremen Druck- und Temperaturbedingungen eine technische Herausforderung dar, aber aktuelle Fortschritte wie die an der EPFL zeigen, dass diese Ressourcen zugänglich sein könnten und eine Revolution in der geothermischen Energie versprechen.