ఐస్లాండిక్ శాస్త్రవేత్త శిలాద్రవం వరకు డ్రిల్ చేయడానికి ప్లాన్ చేశాడు

నేను ప్రపంచంలోని అగ్నిపర్వత హాట్‌స్పాట్‌లలో ఒకదానిలో ఉన్నాను, ఈశాన్య ఐస్‌ల్యాండ్, క్రాఫ్లా అగ్నిపర్వతం సమీపంలో.

కొంచెం దూరంలో నేను అగ్నిపర్వతం యొక్క బిలం సరస్సు అంచుని చూడగలను, దక్షిణాన ఆవిరి గుంటలు మరియు మట్టి కొలనులు దూరంగా బుడగలు ఉన్నాయి.

క్రాఫ్లా గత 1,000 సంవత్సరాల్లో దాదాపు 30 సార్లు విస్ఫోటనం చెందింది మరియు ఇటీవల 1980ల మధ్యలో విస్ఫోటనం చెందింది.

Bjorn Guðmundsson నన్ను ఒక గడ్డి కొండపైకి నడిపించాడు. అతను క్రాఫ్లా యొక్క శిలాద్రవం లోకి డ్రిల్ చేయడానికి ప్లాన్ చేసే అంతర్జాతీయ శాస్త్రవేత్తల బృందాన్ని నడుపుతున్నాడు.

“మేము డ్రిల్ చేయబోయే ప్రదేశంలో నిలబడి ఉన్నాము,” అని ఆయన చెప్పారు.

క్రాఫ్లా మాగ్మా టెస్ట్‌బెడ్ (KMT) శిలాద్రవం లేదా కరిగిన శిల భూగర్భంలో ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి ఉద్దేశించబడింది.

ఆ జ్ఞానం శాస్త్రవేత్తలు విస్ఫోటనాల ప్రమాదాన్ని అంచనా వేయడానికి మరియు కొత్త సరిహద్దులకు భూఉష్ణ శక్తిని పుష్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది, అగ్నిపర్వత శక్తి యొక్క అత్యంత వేడి మరియు సంభావ్య అపరిమితమైన మూలాన్ని నొక్కడం ద్వారా.

2027 నుండి KMT బృందం భూమి క్రింద 2.1km (1.3 మైళ్ళు) ఒక ప్రత్యేకమైన భూగర్భ శిలాద్రవం అబ్జర్వేటరీని రూపొందించడానికి రెండు బోర్‌హోల్స్‌లో మొదటిది డ్రిల్లింగ్ చేయడం ప్రారంభిస్తుంది.

“ఇది మా మూన్‌షాట్ లాంటిది. ఇది చాలా విషయాలను మార్చబోతోంది,” అని మ్యూనిచ్‌లోని లుడ్విగ్స్-మాక్సిమిలియన్ విశ్వవిద్యాలయంలో మాగ్మాటిక్ పెట్రోలజీ మరియు అగ్నిపర్వత శాస్త్ర ప్రొఫెసర్ మరియు KMT యొక్క సైన్స్ కమిటీకి నాయకత్వం వహిస్తున్న యాన్ లావల్లీ చెప్పారు.

అగ్నిపర్వత కార్యకలాపాలు సాధారణంగా సీస్మోమీటర్ల వంటి సాధనాల ద్వారా పర్యవేక్షించబడతాయి. కానీ ఉపరితలంపై ఉన్న లావాలా కాకుండా, భూమి క్రింద ఉన్న శిలాద్రవం గురించి మనకు పెద్దగా తెలియదు, అని ప్రొఫెసర్ లావల్లీ వివరించారు.

“మేము శిలాద్రవం సాధన చేయాలనుకుంటున్నాము, తద్వారా మనం నిజంగా భూమి యొక్క పల్స్ వినవచ్చు,” అని ఆయన చెప్పారు.

కరిగిన రాతిలో ఒత్తిడి మరియు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు ఉంచబడతాయి. “ఇవి మనం పరిశోధించాల్సిన రెండు కీలక పారామితులు, శిలాద్రవం ఏమి జరుగుతుందో ముందుగానే చెప్పగలగాలి,” అని ఆయన చెప్పారు.

ప్రపంచవ్యాప్తంగా 800 మిలియన్ల మంది ప్రజలు ప్రమాదకర క్రియాశీల అగ్నిపర్వతాల నుండి 100 కి.మీ. వారి పని జీవితాలను మరియు డబ్బును ఆదా చేయడంలో సహాయపడుతుందని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు.

ఐస్లాండ్ 33 క్రియాశీల అగ్నిపర్వత వ్యవస్థలను కలిగి ఉంది మరియు యురేషియన్ మరియు ఉత్తర అమెరికా టెక్టోనిక్ ప్లేట్లు విడిపోయే చీలికపై కూర్చుంది.

ఇటీవల, ఎనిమిది వేవ్ రేకేన్స్ ద్వీపకల్పంలో విస్ఫోటనాలు గ్రిందావిక్ కమ్యూనిటీలో మౌలిక సదుపాయాలను దెబ్బతీసింది మరియు జీవితాలను నాశనం చేసింది.

Mr Guðmundsson కూడా Eyjafjallajökullని సూచించాడు, ఇది 2010లో విధ్వంసం సృష్టించింది బూడిద మేఘం 100,000 విమానాల రద్దుకు కారణమైనప్పుడు, £3bn ($3.95bn) ఖర్చవుతుంది.

“మేము ఆ విస్ఫోటనాన్ని అంచనా వేయగలిగితే, అది చాలా డబ్బు ఆదా చేయగలదు” అని ఆయన చెప్పారు.

KMT యొక్క రెండవ బోర్‌హోల్ కొత్త తరం జియోథర్మల్ పవర్ స్టేషన్‌ల కోసం టెస్ట్-బెడ్‌ను అభివృద్ధి చేస్తుంది, ఇది శిలాద్రవం యొక్క తీవ్ర ఉష్ణోగ్రతను దోపిడీ చేస్తుంది.

“శిలాద్రవం చాలా శక్తివంతమైనది. అవి భూఉష్ణ శక్తికి దారితీసే హైడ్రోథర్మల్ వ్యవస్థలకు శక్తినిచ్చే ఉష్ణ మూలం. మూలానికి ఎందుకు వెళ్ళకూడదు? ” అని ప్రొఫెసర్ లావల్లీ అడుగుతున్నారు.

ఐస్లాండ్ యొక్క విద్యుత్తులో 25% మరియు గృహ తాపనలో 85% భూఉష్ణ మూలాల నుండి వస్తుంది, ఇవి వేడి ద్రవాలను భూగర్భంలోకి పంపుతాయి, టర్బైన్‌లను నడపడానికి మరియు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఆవిరిని తయారు చేస్తాయి.

దిగువ లోయలో, క్రాఫ్లా పవర్ ప్లాంట్ దాదాపు 30,000 గృహాలకు వేడి నీటిని మరియు విద్యుత్తును సరఫరా చేస్తుంది.

“శిలాద్రవం కంటే కొంచెం తక్కువగా డ్రిల్ చేయాలనేది ప్రణాళిక, బహుశా దానిని కొంచెం దూర్చు” అని బర్నీ పాల్సన్ ఒక వంకరగా నవ్వుతూ చెప్పాడు.

“భూఉష్ణ వనరు శిలాద్రవం శరీరానికి కొంచెం పైన ఉంది మరియు అది 500-600C అని మేము విశ్వసిస్తున్నాము” అని నేషనల్ పవర్ ప్రొవైడర్ ల్యాండ్స్‌విర్క్‌జున్‌లో జియోథర్మల్ డెవలప్‌మెంట్ ఎగ్జిక్యూటివ్ డైరెక్టర్ మిస్టర్ పాల్సన్ చెప్పారు.

శిలాద్రవం భూగర్భంలో గుర్తించడం చాలా కష్టం, కానీ 2009లో ఐస్లాండిక్ ఇంజనీర్లు ఒక అవకాశాన్ని కనుగొన్నారు.

వారు 4.5 కి.మీ లోతైన బోర్‌హోల్‌ని తయారు చేసి, చాలా వేడిగా ఉండే ద్రవాలను తీయాలని అనుకున్నారు, కానీ ఆశ్చర్యకరంగా నిస్సారమైన శిలాద్రవం అడ్డగించడంతో డ్రిల్ అకస్మాత్తుగా ఆగిపోయింది.

“మేము 2.1km లోతులో శిలాద్రవం తాకడానికి ఖచ్చితంగా ఊహించలేదు,” Mr Pálsson చెప్పారు.

శిలాద్రవం ఎదుర్కోవడం చాలా అరుదు మరియు కెన్యా మరియు హవాయి ఇక్కడ మాత్రమే జరిగింది.

సూపర్ హీటెడ్ స్టీమ్ రికార్డింగ్-బ్రేకింగ్ 452°C పెరిగింది, అయితే ఛాంబర్ 900°Cగా అంచనా వేయబడింది.

నాటకీయ వీడియో పొగ మరియు ఆవిరిని చూపుతుంది. తీవ్రమైన వేడి మరియు తుప్పు చివరికి బావిని నాశనం చేసింది.

“ఈ బావి ఈ ప్రదేశంలో సగటు బావి కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువ (శక్తి) ఉత్పత్తి చేస్తుంది” అని మిస్టర్ పాల్సన్ చెప్పారు.

వీటిలో కేవలం రెండు మాత్రమే పవర్ ప్లాంట్ యొక్క 22 బావులకు సమానమైన శక్తిని సరఫరా చేయగలవని ఆయన పేర్కొన్నారు. “ఒక స్పష్టమైన గేమ్ ఛేంజర్ ఉంది.”

ప్రపంచవ్యాప్తంగా 600 కంటే ఎక్కువ భూఉష్ణ విద్యుత్ ప్లాంట్లు కనుగొనబడ్డాయి మరియు రౌండ్-ది-క్లాక్ తక్కువ కార్బన్ ఎనర్జీ కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్ మధ్య వందల కొద్దీ ప్రణాళికలు రూపొందించబడ్డాయి. ఈ బావులు సాధారణంగా 2.5కిమీ లోతులో ఉంటాయి మరియు 350°C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలను నిర్వహిస్తాయి.

అనేక దేశాల్లోని ప్రైవేట్ కంపెనీలు మరియు పరిశోధనా బృందాలు కూడా 5 నుండి 15కిమీ లోతులో ఉష్ణోగ్రతలు 400°C కంటే ఎక్కువగా ఉండే సూపర్-హాట్ రాక్ అని పిలువబడే మరింత అధునాతనమైన మరియు అల్ట్రా-డీప్ జియోథర్మల్‌పై పని చేస్తున్నాయి.

గ్రిఫిత్ విశ్వవిద్యాలయం డీన్ మరియు న్యూజిలాండ్‌లోని జియోథర్మల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ మాజీ డైరెక్టర్ రోసలిండ్ ఆర్చర్ మాట్లాడుతూ, లోతుగా మరియు చాలా వేడిగా, వేడి నిల్వలు “హోలీ గ్రెయిల్” అని చెప్పారు.

ప్రతి బోర్‌హోల్ ప్రామాణిక భూఉష్ణ బావుల కంటే ఐదు నుండి 10 రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగలదని ఆమె వివరిస్తుంది, ఇది చాలా ఆశాజనకమైన అధిక శక్తి సాంద్రత.

“మీరు న్యూజిలాండ్, జపాన్ మరియు మెక్సికోలను చూస్తున్నారు, కానీ KMT గ్రౌండ్‌లో డ్రిల్ బిట్ పొందడానికి చాలా దగ్గరగా ఉంది” అని ఆమె చెప్పింది. “ఇది సులభం కాదు మరియు ప్రారంభించడానికి ఇది చౌకగా ఉండదు.”

ఈ తీవ్రమైన వాతావరణంలోకి డ్రిల్లింగ్ సాంకేతికంగా సవాలుగా ఉంటుంది మరియు ప్రత్యేక పదార్థాలు అవసరం.

Prof Lavallee ఇది సాధ్యమేనని నమ్మకంగా ఉన్నారు. జెట్ ఇంజన్లు, మెటలర్జీ మరియు న్యూక్లియర్ పరిశ్రమలో కూడా విపరీతమైన ఉష్ణోగ్రతలు కనిపిస్తాయి.

“మేము కొత్త పదార్థాలు మరియు మరిన్ని తుప్పు నిరోధక మిశ్రమాలను అన్వేషించాలి” అని ఐస్‌లాండ్ విశ్వవిద్యాలయంలో పారిశ్రామిక మరియు మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ ప్రొఫెసర్ సిగ్రున్ నన్నా కార్ల్స్‌డోట్టిర్ చెప్పారు.

ల్యాబ్ లోపల, ఆమె పరిశోధకుల బృందం తీవ్రమైన వేడి, పీడనం మరియు తినివేయు వాయువులను తట్టుకునేలా పదార్థాలను పరీక్షిస్తోంది. భూఉష్ణ బావులు సాధారణంగా కార్బన్ స్టీల్‌తో నిర్మించబడతాయి, అయితే ఉష్ణోగ్రతలు 200 ° C కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు అది త్వరగా బలాన్ని కోల్పోతుంది.

“మేము అధిక గ్రేడ్ నికెల్ మిశ్రమాలు మరియు టైటానియం మిశ్రమాలపై దృష్టి పెడుతున్నాము,” ఆమె చెప్పింది.

అగ్నిపర్వత శిలాద్రవం లోకి డ్రిల్లింగ్ సంభావ్య ప్రమాదకర ధ్వనులు, కానీ Mr Guðmundsson భిన్నంగా ఆలోచిస్తాడు.

“భారీ శిలాద్రవం గదిలోకి సూదిని అతికించడం పేలుడు ప్రభావాన్ని సృష్టిస్తుందని మేము నమ్మడం లేదు” అని ఆయన నొక్కి చెప్పారు.

“ఇది 2009 లో జరిగింది, మరియు వారు బహుశా ఇది తెలియకుండానే ఇంతకు ముందు చేసి ఉంటారని వారు కనుగొన్నారు. ఇది సురక్షితంగా ఉందని మేము నమ్ముతున్నాము.

విష వాయువుల వంటి భూమిలోకి డ్రిల్లింగ్ మరియు భూకంపాలు కలిగించేటప్పుడు ఇతర ప్రమాదాలను కూడా పరిగణించాల్సిన అవసరం ఉందని ప్రొఫెసర్ ఆర్చర్ చెప్పారు. “కానీ ఐస్లాండ్‌లోని భౌగోళిక వాతావరణం అది చాలా అసంభవం చేస్తుంది.”

పనికి సంవత్సరాలు పడుతుంది, అయితే అధునాతన అంచనా మరియు సూపర్ఛార్జ్డ్ అగ్నిపర్వత శక్తిని తీసుకురావచ్చు.

“మొత్తం భూఉష్ణ ప్రపంచం KMT ప్రాజెక్ట్‌ను చూస్తోందని నేను భావిస్తున్నాను” అని ప్రొఫెసర్ ఆర్చర్ చెప్పారు. “ఇది చాలా రూపాంతరం చెందుతుంది.”