마이크로파 시추는 공상과학 소설처럼 들리지만 가장 뜨거운 암석까지 시추하는 것도 마찬가지입니다.

Quaise Energy에 대해 설명하라는 요청을 받았을 때 최고 재무 책임자(CFO) Kevin Bonebrake는 "가장 간단하게는 증기를 제조할 것입니다."라고 말했습니다.

그들의 목표는 화석 연료로 작동하는 발전기에 전력을 공급할 수 있을 만큼 뜨거운 증기를 생산하는 것입니다. 그들은 암석 온도가 400~500°C인 10~20km 아래로 물을 주입하여 이를 수행할 계획입니다.

극도로 단단한 지하 암석에 유정을 뚫는 동기는 주요 시장에 전력망에 연결된 오래된 발전소에 전력을 공급하는 데 사용할 수 있는 증기를 생산함으로써 지열 전력을 저렴하게 만들기 위한 것입니다.

과거에는 고품질 증기를 공급하는 데 필요한 뜨거운 암석, 물 및 투과성을 올바르게 조합한 곳이 전 세계적으로 거의 없었기 때문에 지열 발전은 거의 사용되지 않았습니다.

뜨겁고 건조한 암석은 일반적으로 이용 가능하지만 필요한 초임계 증기를 생산하려면 미국 지역의 온도 구배에 따라 10~20km 깊이의 시추 작업이 필요합니다. 그 깊이에서 드릴러는 화강암이나 현무암과 같은 암석과 마주하게 됩니다. 암석은 과열 증기를 생성하고 방향성 시추에 필요한 마이크로칩과 씰을 파괴할 수 있습니다.

Quaise는 시추 현장에서 고성능 마이크로파를 생성하여 매우 깊은 구멍을 뚫을 계획입니다. 마이크로파는 지하 암석을 녹이고 기화시켜 구멍을 만들기 위해 지하로 전달됩니다. 유일한 다운홀 장비는 파도를 목표물까지 안내하는 긴 튜브입니다.

대부분의 사람들이 첫 번째 반응을 보이는 것은 "공상과학 소설처럼 들리네요"라는 생각이며, 이는 문제와 제안된 해결책을 모두 설명합니다.

"이러한 유형의 온도를 처리하려면 다르게 생각해야 합니다."라고 Quaise의 엔지니어링 부사장인 Henry Phan이 말했습니다. 그의 임무는 이 발명을 엔지니어링 현실로 바꾸는 것입니다.

10~20km 깊이(33,000~66,000피트)의 유정 시추에 대한 높은 장벽이 의문을 제기합니다. 대안이 없을까요?

더 간단하고 빠르며 저렴한 옵션은 입증된 드릴링 방법을 사용하여 생성된 증기가 그다지 뜨겁지 않은 그다지 깊지 않은 수준에 도달하는 것입니다. Phan은 이를 "더 차갑고, 더 낮은 압력, 더 습한 증기"라고 설명했습니다.

유전 아래 온수 구역의 에너지를 활용하려는 오만의 노력에 대한 분석에 따르면 이러한 종류의 지열 에너지는 담수화를 위한 열 공급이나 중앙 냉각 시스템에 에너지 제공과 같은 목적에 유용할 수 있다고 합니다. 이 구역은 전력을 생산할 만큼 뜨겁지 않았습니다.

깊이가 깊지 않은 구역의 증기를 사용한다는 이야기가 있지만 Quaise의 분석에 따르면 해당 증기를 발전용으로 사용할 수 있는 발전소를 건설하는 데 필요한 대규모 투자로 인해 생산량이 비경제적으로 비싸게 될 것이라고 결론지었습니다.

Quaise는 극단적인 유정을 시추하는 방법을 찾는 것이 발전소 건설 비용을 절약할 수 있기 때문에 새로운 기술과 잘 알려지지 않은 지층에 시추하는 데 따르는 비용과 기술적 위험을 감수할 가치가 있다고 주장합니다. 그 목표는 환경 규제를 준수하는 데 드는 막대한 비용 때문에 소유자가 지열 증기로 전환하기를 열망하는 오래된 화석 연료 발전소를 공급하는 것입니다.

Quaise의 비용 분석에 따르면 지열 증기로 가동되는 변환 발전소의 kWh당 수명 비용은 석탄 및 가스 비용과 경쟁적이며 저온 지열 증기 비용의 일부에 해당합니다.

이는 그들이 딜 킬러가 아닌 가격으로 대구경 유정(약 8.5인치)을 안정적으로 시추할 수 있는 방법을 개발할 수 있다고 가정합니다.

이를 현실화하기 위해 그들은 기존 드릴링 방법과 마이크로파 드릴링 방법을 혼합하여 사용할 계획입니다. 극심한 열, 단단한 암석, 긴 작동 시간이 결합되어 비용이 많이 드는 옵션이 될 때까지 더 빠르고 저렴한 회전식 드릴링을 사용합니다.

Phan은 "가장 저렴하고 경제적인 방법을 사용하여 최대한 깊게 드릴링할 것"이라고 말했습니다. 최근 테스트 결과 화강암에 PDC 비트를 사용하여 더 빠르고 오랫동안 드릴링하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌지만 "어떤 시점에서는 (회전식 드릴링의) 경제성이 작동하지 않아 교체할 예정입니다."라고 그는 말했습니다.