Как мы уже сообщали ранее, новая команда недавно избранного американского президента намерена серьезно потеснить Россию на глобальном рынке углеводородов. Данная стратегия, открыто проговариваемая победителем предвыборной гонки, как будто намеренно перечеркивает набравший силу «зеленый» тренд и отбрасывает нас лет на 30-40 назад - в эпоху безраздельного господства «черного золота». «Бурить, бурить и еще раз бурить!» - уже становится девизом формирующейся сейчас американской администрации.
В общем, нашей стране брошен вызов, и у нас есть опасения, что ответ на него окажется зеркальным. То есть российское руководство будет реализовывать свои стратегии под тем же девизом - бурить, бурить и еще раз бурить! Во всяком случае, планы по увеличению добычи природного газа озвучиваются у нас с высоких трибун. Кроме того, среди ученых (в том числе - известных геологов из новосибирского Академгородка) не первый год звучат призывы вложить миллиарды в освоение северных нефтегазовых месторождений, в том числе – в разработку соответствующих технологий. Идя таким путем, наша страна создаст дополнительную базу для укрепления себя в статусе «энергетической державы».
Кому-то сохранение «углеводородного» курса может показаться вполне оправданной стратегией. Однако бурение скважин не ограничивается только лишь поиском нефти и газа. По словам тех же ученых из Академгородка, сибирские недра хранят в себе гигантское количество энергии глубинных сухих пород, и эту энергию можно использовать напрямую, для чего также понадобится бурить скважины. Как говорил об этом главный научный сотрудник Института теплофизики СО РАН Михаил Низовцев, выступая на научно-производственном форуме «Золотая долина-2024», Западная Сибирь является самым богатым регионом России по запасам геотермальной энергии. Если же говорить о России в целом, то у нас запасы геотермального тепла потенциально превышают в 8 – 12 раз энергетический потенциал всех наших запасов углеводородного топлива! По мнению специалистов, в случае развития этих геотермальных ресурсов произошло бы радикальное изменение энергетического баланса страны. Изменение в лучшую сторону, конечно же.
К сожалению, пока руководство страны не уделяет должного внимания данному ресурсу, продолжая по инерции уповать на углеводородное топливо. В то же время наш главный геополитический соперник в лице США, несмотря на нынешнее «отклонение» в сторону нефти и газа, намерен к 2050 году реализовать амбициозные планы по освоению глубинного тепла (о чем мы уже неоднократно писали). У нас таких планов пока еще нет, хотя в свое время наши ученые были пионерами в деле освоения тепла земных недр. Причем, серьезное участие в развитии данного направления принимал Институт теплофизики СО РАН.
Так, в 1967 году был впервые в мире реализован бинарный цикл на фреоне для выработки электроэнергии из геотермального источника на Паратунской ГеоЭС. Был впервые исследован ряд теплофизических свойств перспективных рабочих тел для термодинамических циклов применительно к геотермальной энергетике. Также учеными ИТ СО РАН, совместно с коллегами из Санкт-Петербургского горного университета, были развиты основы петротермальной энергетики, то есть теоретические основы для использования тепла сухих глубинных пород.
И вот здесь мы подходим к очень важному моменту, поскольку широкое использование глубинного тепла способно произвести настоящую революцию в энергетике. Причем, именно Западная Сибирь вполне пригодна для того, чтобы показать наглядный пример использования упомянутого энергетического ресурса. И для этого, как мы сказали выше, также необходимо бурить скважины, и бурить их достаточно глубоко. А вот по этой части у нас обнаружилось серьезное отставание от наших американских конкурентов.
Сегодня об этом отставании нельзя не говорить без чувства сожаления. Дело в том, что когда-то в Советском Союзе уделяли серьезное внимание технологиям сверхглубокого бурения. Интересно, что в 1960 году на Международной конференции в Хельсинки советские геологи предложили программу комплексного изучения глубинных слоев земной коры. В результате появился проект, получивший название «Проект верхней мантии». Он предполагал геологические, геофизические, геохимические и другие исследования, а также (что очень важно для нашей темы) непосредственное проникновение буровыми скважинами в глубинные слои земной коры.
С одной стороны, исследование носило фундаментальный, сугубо академический характер. Например, ученых интересовали такие вопросы: из чего состоит мантия, как происходил процесс формирования рудных полезных ископаемых, что представляет вещество так называемого базальтового слоя? На тот момент всё это оставалось загадкой для науки. И была уверенность, что сверхглубокое бурение поможет найти на нее ответы. Помимо этого, сверхглубокое бурение помогало понять, как исторически складывалась земная кора, а это, в свою очередь, помогало разобраться в процессах, происходящих в глубинах Земли.
Буря скважины на большую глубину, ученые не только извлекали оттуда столбик породы. Вместе с буром в скважину опускались различные геофизические приборы. Например, электронные термометры. Правда, не все приборы были способны работать на большой глубине в условиях высоких температур. Поэтому в 1960-е годы началась разработка специальной аппаратуры как раз для сверхглубокого бурения.
Отметим, что в 1960-е годы ученые пытались выяснить, откуда берется тепло в недрах земли, каков его источник? На этот счет существовали различные гипотезы. Например, считалось, что тепло вызвано радиоактивным распадом внутри Земли таких элементов, как уран, торий и калий. Сверхглубокое бурение должно было дать точный ответ на вопрос, как распространяются источники тепла в верхних слоях пород. Это имело, как мы понимаем, практическое значение, поскольку позволяло определять те места на планете, что возможно эффективное использование геотермальных ресурсов.
В общем, сверхглубокое бурение обещало прорывы не только в геологической теории, но и сулило важные подвижки в практическом плане, прежде всего - в сфере энергетики. И здесь принципиально важно то, что благодаря комплексному исследованию земной коры стимулировалось развитие самих технологий бурения. У нас в стране этим занимался, например, Московский геологоразведочный институт. В конце 1960-х годов ученые уже начали создавать средства для достижения слоев на глубине порядка 12 – 15 километров. На этот счет выдвигались различные идеи и рационализаторские предложения. Проводимые работы убеждали, что на глубину 7 – 8 километров скважину можно пройти уже существовавшими методами, а вот для дальнейшего углубления, для «похода» на 15 километров, нужна уже специальная установка, способная сократить время спускоподъемных работ. Обычные трубы, даже если они были сделаны из самой лучшей стали, здесь не годились. Исследования показали, что для сверхглубокого бурения лучше всего использовать титан. Титановая бурильная колонна, согласно расчетам, позволяла проникнуть даже на глубину 18 километров. Проблема была только в том, что титан, в отличие от стали, слишком дорог. Одна тонна труб из титана по тем временам (конец 1960-х) стоила 25 тысяч рублей. А на одну колонну потребовалось бы две сотни тонн!
И, тем не менее, серьезное значение таких работ для научно-технического прогресса не подвергалось сомнению. Очевидно, это хорошо осознавали и в руководстве страны. Поэтому в конце 1960-х годов на географической карте уже отмечались те места, где пройдут первые сверхглубокие скважины. Проникновение в недра Земли по накалу страстей не уступало полетам в космическое пространство. То есть техника устремлялась как далеко вверх от Земли, так и далеко вглубь. И то, и другое напоминало картины, до той поры представленные только на страницах научно-фантастических романов. Прикосновение к мантии, наверное, по значимости было не менее волнительным достижением, чем высадка на поверхности Луны. И здесь мы, подобно тому, как это происходило с космосом, почти на равных соревновались с американцами.
Однако теперь наше отставание очевидно. Американцы уже создают экспериментальные электростанции, работающие на тепле глубинных пород. У нас же об этом говорят только ученые. Что самое интересное: весь мир сегодня сосредоточился на энергетическом переходе, используя низкоуглеродные и возобновляемые источники энергии, прежде всего – солнце и ветер. Здесь уже некоторые страны успели перегнуть палку. В то же время использование глубинного тепла, по словам ученых ИТ СО РАН, вполне вписывается в стандарты EGS как один из видов «зеленой» энергетики, лишенной, при этом, изъянов прерывистых возобновляемых источников.
Иными словами, свою приверженность к «зеленому курсу» Россия вполне могла бы демонстрировать через реализацию проектов суперсовременных геотермальных электростанций. И в этом плане территория Западной Сибири, как мы сказали выше, является весьма подходящим местом для такой демонстрации. Как скоро «созреют» для решения такой задачи наши политики и инвесторы, время покажет.
Андрей Колосов
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии