24. janúar 2017

Nýtt rannsóknarverkefni í Mexíkó

Los Humeros í Mexíkó. Ljósmynd Gylfi Páll Hersir.ÍSOR er þátttakandi í nýju rannsóknarverkefni í Mexíkó þar sem ætlunin er að rannsaka mjög heit jarðhitakerfi (>350°C) sem og kerfi sem hafa verið örvuð. Verkefnið ber heitið GEMex (Cooperation in Geothermal energy research Europe-Mexico for development of Enhanced Geothermal Systems and Superhot Geothermal Systems).

Verkefnið hófst í byrjun október á síðasta ári en það er þriggja ára samvinnuverkefni 24 stofnana í Evrópu og 9 stofnana í Mexíkó um jarðhitarannsóknir. Tilgangurinn er að þróa þekkingu og vinnslu úr heitum og örvuðum (heit EGS-kerfi) og ofurheitum (SHGS) jarðhitakerfum.
Verkefnið er styrkt af Evrópusambandinu (Horizon 2020) og ráðuneyti orkumála í Mexíkó en 10 milljónir evra koma frá hvorum aðila um sig.

Hefðbundin nýting á háhitasvæðum fer fram á tiltölulega litlu dýpi (1-3 km) þar sem hitinn er yfirleitt 200-350°C og lekt góð. Nýting þessara hefðbundnu jarðhitageyma er til þess að gera vel þekkt, bæði aðferðir og tækni. Hins vegar er það ekki svo með stóran hluta jarðhitans í heiminum, og er þá gjarnan talað um óhefðbundin svæði. Nýting þessara svæða hefur vakið áhuga jarðhitaiðnaðarins og vísindaheimsins. Rannsóknarverkefni sem beinast að því að skoða, þekkja og skilja betur þessi svæði sem eru grundvöllur nýtingar þeirra. Meðal óhefðbundinna svæða eru háhitasvæði þar sem lekt er lítil en hiti getur verið mjög hár í jarðhitakerfinu. Í svona kerfum þarf að beita örvunaraðgerðum til að auka rennsli jarðhitavökvans í borholum og framkalla þannig lekt (heit EGS-kerfi).
Annar flokkur óhefðbundinna jarðhitakerfa eru svokölluð ofurheit jarðhitakerfi (SHGS) þar sem jarðhitavökvinn fer yfir 350°C. Þessi kerfi þarfnast umfangsmeiri öryggisráðstafana við borun og holuhönnun og eins þarf oft að kljást við flókna og erfiða efnasamsetningu jarðhitavökvans sem leiðir gjarnan til efna- og slittæringar.

Í GEMex verkefninu voru tvö óhefðbundin svæði í Mexíkó valin til frekari rannsókna: Acoculco, sem er talið heitt EGS-kerfi, og Los Humeros sem er talið SHGS-kerfi. Ætlunin er að þróa aðferðir við yfirborðsrannsóknir og boranir á hefðbundnum jarðhitasvæðum og beita þeim á hinum óhefðbundnu.
Í Acoculco eru tvær borholur. Þær eru nánast þurrar en hiti um 306°C á 2 km dýpi. Hár hitastigull gerir svæðið sérlega áhugavert sem EGS-svæði.
Los Humeros svæðið er nýtt til raforkuframleiðslu (65 MWe) og hafa verið boraðar 49 holur, þar af eru 25 nýttar til vinnslu og hæsti mældur hiti er 389°C á 2 km dýpi. Norðurhlutinn er mun heitari (> 380°C) en sá hluti sem nýttur er núna. Hár hiti og efnasamsetning vökvans er hér umtalsverð áskorun. Jarðfræði- og jarðeðlisfræðilegar upplýsingar eru af skornum skammti enn sem komið er og er töluvert verk að vinna við að átta sig á orkugetu svæðisins og tæknilegum vandamálum.

GEMex-verkefninu er skipt upp í þrjá meginverkþætti.

  • SP1 (Resource Assessment)
  • SP2 (Reservoir characterization)
  • SP3 (Concepts for reservoir development and utilization)

Jarðvísindastofnunin GFZ (GeoForschungsZentrum) í Potzdam í Þýskalandi stýrir verkefninu en aðalverkefnisstjóri fyrir hönd ÍSOR er Gylfi Páll Hersir jarðeðlisfræðingur. Þetta er umfangsmikið rannsóknarverkefni og verður hlutur ÍSOR þrjú ársverk í þrjú ár.

Komið hefur verið upp sérstakri heimasíðu fyrir verkefnið þar sem lesa má um framgang þess.