اولین نیروگاه زمین‌گرمایی بریتانیا: برق 10,000 خانه و تولید لیتیوم

انقلابی در انرژی بریتانیا: نیروگاه زمین‌گرمایی، منبعی پایدار برای آینده

بریتانیا گامی بلند در مسیر انرژی‌های تجدیدپذیر برداشته است. اولین نیروگاه زمین‌گرمایی کشور، با استفاده از آب داغ زیرزمینی، آماده بهره‌برداری شده و قرار است برق 10,000 خانه را تامین کند. این پروژه نه تنها نوع جدیدی از الکتریسیته تجدیدپذیر را ارائه می‌دهد، بلکه اولین منبع داخلی لیتیوم، ماده‌ای حیاتی در فناوری‌های سبز، را نیز فراهم می‌آورد.

توسعه و چالش‌های پروژه

این نیروگاه در کورنوال، پس از نزدیک به دو دهه توسعه و حفاری عمیق‌ترین چاه خشکی بریتانیا توسط شرکت Geothermal Engineering Ltd (GEL)، روز پنجشنبه فعال خواهد شد. آب فوق‌العاده داغ شده توسط سنگ‌ها، به حرکت درآوردن توربین‌ها برای تولید برق کمک می‌کند. سازمان زمین‌شناسی بریتانیا این را «گامی بزرگ رو به جلو» برای انرژی زمین‌گرمایی توصیف کرده، اما هشدار داده که هزینه‌های بالای حفاری ممکن است تکرار چنین پروژه‌هایی را دشوار کند.

انرژی زمین‌گرمایی چگونه کار می‌کند؟

زمین به طور طبیعی گرما تولید می‌کند که با حفاری در زیر سطح می‌توان از آن بهره‌برداری کرد. این گرما یک منبع انرژی تجدیدپذیر و پیوسته برای گرمایش و تامین برق خانه‌ها فراهم می‌کند که به آن انرژی زمین‌گرمایی می‌گویند. هرچه عمیق‌تر به زمین برویم، دما بالاتر می‌رود. در اعماق کم، گرما برای گرم کردن خانه‌ها و مشاغل کافی است و این روش در برخی نقاط بریتانیا مانند ساوت‌همپتون، برای گرمایش صدها خانه استفاده می‌شود.

اما این پروژه به عمق بسیار بیشتری، یعنی سه مایل زیر سطح زمین، حفاری کرده است؛ جایی که دما به تقریباً 200 درجه سانتی‌گراد می‌رسد و این میزان گرما برای تولید برق کافی است. دکتر موناگان، رئیس بخش زمین‌گرمایی در سازمان زمین‌شناسی بریتانیا (BGS)، توضیح می‌دهد: «شما چاه‌های عمیقی را در زمین حفر می‌کنید و سپس از شکاف‌های درون سنگ گرانیت برای گردش آبی استفاده می‌شود که گرما را جذب کرده و برای تولید برق به کار می‌رود.» گرانیت به دلیل توانایی بالای خود در نگهداری و هدایت گرمای زمین، برای این فناوری ایده‌آل است.

این اولین بار است که چنین دستاوردی در بریتانیا محقق می‌شود، زیرا حفاری تا این عمق، از نظر فنی و مالی پرهزینه است. این پروژه تاکنون 50 میلیون پوند هزینه داشته که از طریق سرمایه‌گذاران خصوصی و اتحادیه اروپا تامین شده است.

مزایای انرژی زمین‌گرمایی

رایان لاو، مدیرعامل GEL، این پروژه را «بسیار مهم» برای بریتانیا دانست، زیرا برخلاف گاز، نوسانات قیمتی ندارد. او افزود: «و برخلاف سایر منابع تجدیدپذیر مانند باد و خورشید، ما به طور مداوم، 24 ساعته و 7 روز هفته برق تولید می‌کنیم.»

برق تولید شده در سایت یونایتد داونز به شرکت Octopus Energy فروخته شده که آن را از طریق شبکه ملی به 10,000 خانه تحویل خواهد داد. سخنگوی Octopus این پروژه را «یک تغییر دهنده واقعی بازی» خواند و گفت: «برای اولین بار، ما در بریتانیا به انرژی سبز «همیشه روشن» دسترسی پیدا می‌کنیم و جریانی پایدار از انرژی پاک و داخلی را فراهم می‌کنیم.»

توسعه آینده و حمایت دولتی

شرکت GEL دو سایت دیگر را نیز برای توسعه نیروگاه‌های زمین‌گرمایی در نظر دارد، اگرچه یکی از سایت‌های پیشنهادی به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی رد شده، اما شرکت در حال تجدیدنظر است. تامین مالی سایت اولیه از ترکیبی از سرمایه‌گذاران خصوصی و 15 میلیون پوند از صندوق توسعه اروپا (که بریتانیا در زمان عضویت در اتحادیه اروپا به آن دسترسی داشت) صورت گرفته است.

تولید برق از انرژی زمین‌گرمایی عمیق، از نظر فنی در اسکاتلند و شمال شرق انگلستان نیز امکان‌پذیر است، اما در حال حاضر هیچ طرح تایید شده‌ای وجود ندارد. آن موریل، رئیس سازمان صنعتی Geothermal UK، گفت: «ما یک منبع انرژی عالی در زیر پاهایمان در بریتانیا داریم، اما از پتانسیل آن حداکثر استفاده را نمی‌کنیم.» او افزود که هزینه زمین‌گرمایی عمیق با سایر اشکال تولید برق قابل مقایسه است، اما بخش زیادی از هزینه‌ها در ابتدا صرف می‌شود.

«چالش‌های ما شامل سرمایه‌گذاری است و برای جذب سرمایه و افزایش اعتماد سرمایه‌گذاران، به چارچوب سیاست‌گذاری حمایتی دولت نیاز داریم؛ انرژی زمین‌گرمایی باید توسط دولت به عنوان یک بخش کلیدی از استراتژی انرژی ما شناخته شود.»

در پایان سال گذشته، دولت لرد وایت‌هد را به عنوان اولین وزیر زمین‌گرمایی کشور منصوب کرد که نشان‌دهنده علاقه رو به رشد به این بخش است. او پیش از راه‌اندازی نیروگاه، این لحظه را «لحظه‌ای پیشگامانه برای نوآوری انرژی بریتانیا» توصیف کرد.

لیتیوم: یک منبع حیاتی برای فناوری سبز

پروژه‌های برق زمین‌گرمایی می‌توانند مزیت دیگری نیز برای شرکت‌های فناوری داشته باشند: آن‌ها می‌توانند منبعی از مواد معدنی مهم برای گذار سبز باشند. شرکت GEL قادر خواهد بود کربنات لیتیوم، علاوه بر گرما، را از سیال زیرزمینی استخراج کند. این اولین منبع تجاری این «ماده معدنی حیاتی» در بریتانیا و برای تولید باتری‌های برقی بسیار مهم است.

این سایت در ابتدا تنها 100 تن لیتیوم تولید خواهد کرد که برای باتری‌های 1,400 خودروی برقی در سال کافی است، اما GEL اعلام کرده که قصد دارد این میزان را به 18,000 تن در سال افزایش دهد. با رشد فناوری سبز، تنها بریتانیا می‌تواند شاهد افزایش تقاضای خود برای این ماده معدنی بین 12 تا 45 برابر در دهه 2020 باشد. دولت بریتانیا 1.8 میلیون پوند، یا 50 درصد، از هزینه اولیه استخراج لیتیوم را کمک مالی کرده است.

رشد جهانی و نقش غول‌های فناوری

بیشتر رشد در صنعت در حال حاضر بر گسترش زمین‌گرمایی کم‌عمق متمرکز است، زیرا هزینه‌ها کمتر است. در حال حاضر، 30,000 پمپ حرارتی منبع زمینی در خانه‌های بریتانیا وجود دارد و دولت برای کاهش هزینه‌ها یارانه ارائه می‌دهد. کسب‌وکارها و شوراها نیز شروع به استفاده از این فناوری کرده‌اند؛ به عنوان مثال، شورای گیتس‌هد از گرمای آب در معادن سیل‌زده برای گرمایش صدها خانه استفاده می‌کند. تخمین زده می‌شود که یک چهارم خانه‌ها در بریتانیا بالای معادن زغال‌سنگ متروکه قرار دارند که می‌توانند به همین روش مورد استفاده قرار گیرند.

در اروپا، برنامه‌های بزرگ‌تری وجود دارد؛ هلند قصد دارد تا سال 2050، یک چهارم خانه‌های خود را با استفاده از انرژی زمین‌گرمایی گرم کند. اما آژانس بین‌المللی انرژی اعلام کرده که سرمایه‌گذاری جهانی در زمین‌گرمایی عمیق برای تولید برق به سرعت در حال رشد است و از سال 2018 سالانه 80 درصد افزایش یافته است که بخشی از آن به دلیل افزایش تقاضا برای برق از سوی غول‌های فناوری است.

خانم موریل گفت: «مراکز داده نیازهای برق زیادی دارند و همه ما می‌دانیم که این برای شبکه فعلی و آینده ما بسیار چالش‌برانگیز است. آنچه در سراسر جهان اتفاق می‌افتد این است که شرکت‌هایی مانند گوگل، متا و مایکروسافت به دنبال انرژی زمین‌گرمایی برای تامین انرژی مراکز داده خود هستند.» گرمای اضافی تولید شده توسط این مراکز می‌تواند از همان سیستم استفاده کرده و به زیر زمین فرستاده شود.