انرژی

خیز دانشمندان برای کشف مخازن زمین‌گرمایی

گروهی از پژوهشگران در حوزه انرژی زمین گرمایی امیدوارند بتوانند با ترکیب دی‌ان‌ای سنتزی و ذرات میکروسکوپی، منابع انرژی پاک فراوانی را که تاکنون نادیده گرفته می‌شدند قابل استفاده کنند.

کد خبر: ۹۱۳۴۹۸

برای استفاده از انرژی زمین گرمایی، آب به مخازن عمق زمین فرستاده می‌شود تا بخار شود. سپس از بخار آب برای گرمایش یا تولید برق استفاده می‌شود.

گرما در ترک‌ها یا شکستگی‌های عمق زمین نفوذ و حرکت می‌کند. به همین علت مهندسان زمین گرمایی باید شناخت دقیقی از ساختار زمین‌شناسی عمق زمین و مکان و جهت شکستگی‌ها داشته باشند. اینجاست که دی‌ان‌ای و فناوری نانوذرات وارد حوزه انرژی زمین گرمایی می‌شود.

در حال حاضر، با وجود پیشرفت‌های صورت گرفته در فناوری‌های شناسایی و تصویربرداری، شناخت اندکی از شبکه‌های شکستگی مخازن زمین گرمایی وجود دارد.

نانوردیاب‌ها می‌توانند اطلاعات بسیار بیشتری در مورد مخازن گردآوری کنند؛ از توزیع دما گرفته تا وضعیت هندسی شکستگی‌ها. پژوهشگران حوزه پزشکی تجربه استفاده از داروهایی که درون نانوذرات جاگذاری شده‌اند را دارند. این نانوذرات درون بدن انسان گردش می‌کنند و در دمای خاصی ذوب یا باز می‌شوند.

در نتیجه دارو درون آنها آزاد می‌شود و به سلول‌های بدن می‌رسد. اگرچه دمای درون زمین بسیار بیشتر از دمای بدن انسان است، نانوذرات زمین گرمایی نیز همین گونه عمل خواهند کرد و به پژوهشگران اجازه می‌دهند مخازن زمین گرمایی زیرزمینی را بهتر نقشه‌برداری کنند.

مهندسان از چاه‌های مختلفی که در پهنه منطقه نسبتا وسیعی گسترده شده‌اند ردیاب‌ها را درون مخزن زمین گرمایی می‌فرستند تا از آنها نقشه‌برداری کنند، اما اگر ردیابی وارد حوزه چاه‌های دیگر شود، تقریبا نمی‌توان مشخص کرد در آغاز از کدام چاه وارد مخزن شده بود.

این مشکل اطلاعات حیاتی مورد نیاز برای استفاده بهتر از انرژی زمین گرمایی را محدود می‌کند. افزودن دی‌ان‌ای به نانوردیاب‌ها این مشکل را حل می‌کند. دی‌ان‌ای تعداد نامحدودی توالی دارد.

با رمزگذاری هر دسته از نانوردیاب‌ها با شناسه منحصر‌به‌فردی از دی‌ان‌ای می‌توان تصویر بهتری از توزیع دما و شکل هندسی شکستگی‌ها به دست آورد.

آینده این صنعت به سامانه‌های زمین گرمایی ارتقا یافته وابسته خواهد بود.

در این سامانه‌ها با تزریق آب درون زمین، صخره‌ها شکسته می‌شوند. هر سامانه زمین گرمایی ارتقایافته با توجه به ساختار زمین‌شناسی و وضعیت هندسی شکستگی‌های خود منحصربه‌فرد است.

برای توسعه مناسب این سامانه‌ها لازم است از نحوه ارتباط شکستگی‌ها با هم و توزیع دما آگاه بود. نانوردیاب‌های حاوی دی‌ان‌ای ابزار قدرتمندی برای فهم ظرفیت استفاده از این انرژی در جهان فراهم می‌کنند.

پیش‌بینی‌های محافظه‌کارانه می‌گوید انرژی زمین گرمایی می‌تواند پنج درصد نیاز جهان به انرژی را تامین کند. شاید این عدد کوچک به نظر برسد، اما پنج درصد 22 میلیارد مگاوات، مقدار انرژی زیادی است.