Инженеры просверлили 118-метровую дыру в граните, не касаясь его: зачем это нужно

В текущем сентябре стартап Quaise Energy провел демонстрацию на глазах у десятков независимых наблюдателей, пробурив розовый гранит – одну из самых твердых земных пород – на 118 метров вглубь с помощью радиоволн миллиметрового диапазона, поставив мировой рекорд бурения таким методом.

Вместо традиционного механического бура на буровой мачте в шахту опускали гиротрон – один из видов мазера, аналога лазера в микроволновом диапазоне. Сверхвысокочастотное излучение разрушает гранит, превращая его в пыль. Физический контакт с породой для этого не нужен.

Quaise – это не буровая компания, а энергетическая, заявил Карлос Арак, генеральный директор и соучредитель Quaise Energy. Ее стратегическая цель – сделать геотермальную энергию «локомотивом энергетического перехода».

В наши дни ГеоЭС строят там, где тепло внутренних слоев Земли подходит близко к поверхности – в Исландии, на российском Дальнем Востоке, в Дагестане и ряде других мест на планете. Его запасы огромны: если бы всю нужную человечеству энергию можно было получать таким способом, мы практически не ускорили бы естественное остывание планеты.

Строительство ГеоЭС в других частях планеты упирается в дорогостоящие шахты, по которым происходит откачка тепла. Традиционный метод бурения стоит дорого и происходит медленно – например, скорость сверления гранита в промышленности составляет всего 10 сантиметров в час. Это делает геоэнергетику нерентабельной.

Самыми эффективными с точки зрения геотермальной энергетики являются сверхглубокие, самые горячие слои земной коры.

Компания уже больше года проводит испытания своей технологии. Первое проводилось в лаборатории, и глубина лишь немного превысила метр, рассказал Джастин Лэмб, руководитель полевых операций стартапа.

Для следующего теста пришлось переместиться на открытый воздух, чтобы достичь глубину 3 метра. 4 месяца назад команда пробурила гранитный керн на 12 метров: для этого ей пришлось задействовать стандартную нефтяную вышку. В качестве партнера она привлекла фирму-специалиста по нефтегазовому бурению Nabors.

Недавнее испытание проводилось в гранитном карьере в штате Техас. Мировой рекорд удалось совершить с первой попытки: авторы технологии сами казались удивлены, что все получилось. Из шахты велась видеотрансляция, а когда сверление закончилось, в освободившуюся шахту опустили видеокамеру, чтобы зрители сами увидели гранитные стенки дыры.

Задача высокой скорости не ставилась. Тем не менее, бур в отдельные периоды уходил вниз со скоростью до 5 метров в час. Для производственных целей ставится цель достичь средней скорости 20 сантиметров в час, сказал Генри Фан, вице-президент Quaise по инженерным вопросам.

Теперь стартап готовится сделать скважину примерно в 10 раз глубже – то есть, более 1 километра. На подготовку эксперимента понадобится несколько месяцев. Предстоит научиться контролировать прямолинейность скважины и выяснить, можно ли еще повысить скорость, говорится в его заявлении.