Az Icelandic Deep Drilling Project ( IDDP ) egy olyan projekt , amelynek célja olyan technológiák létrehozása és fejlesztése, amelyek lehetővé teszik a geotermikus energia kinyerését olyan mélykutakból , amelyekben a geotermikus folyadék szuperkritikus állapotban van. A projektet 2000-ben indította útjára egy izlandi energiavállalatokból álló konzorcium: Hitaveita Suðurnesja , Landsvirkjun , Orkuveita Reykjavíkur és Orkustofnun2001-ben megalakult a SAGA (Science Applications Group of Advisors) nemzetközi tanácsadói csoport, amely tudományos és mérnöki támogatást nyújt a projekthez. 12 ország szakértői vesznek részt benne, köztük az USA -ból , Kanadából , Izlandról , Németországból , Franciaországból , Olaszországból , Oroszországból , Új-Zélandról és Japánból [1] .
A projekt fő célja olyan technológiák kifejlesztése, amelyek segítségével a víz szuperkritikus állapotú mély hidrotermális tározókból nyerhető energia. A hagyományos folyadékokhoz képest a szuperkritikus folyadékok viszkozitása és sűrűsége lényegesen alacsonyabb. Emiatt a szuperkritikus hűtőközeg keringési sebessége lényegesen nagyobb lehet. Becslések szerint egy ilyen rendszer teljesítménye tízszer nagyobb lesz, mint egy hagyományos rendszeré: egy tipikus izlandi 2,5 km-es kútból kinyert energia 5 MW nagyságrendű elektromos teljesítményt termel, míg egy kút eléri a tározót. szuperkritikus körülmények között (430-450 °C hőmérséklet és 23-26 MPa nyomás) 50 MW teljesítményt adna azonos hűtőfolyadék térfogatáram mellett . [2]
A tipikus magas hőmérsékletű geotermikus kutak azonban 200-320 °C hőmérsékletű gőz-víz keveréket állítanak elő [3] , míg a tiszta víz esetében a kritikus pontot 374,15 °C hőmérsékleten és 22,21 MPa nyomáson érik el. Ha a vízben oldott sók vannak, akkor még magasabb hőmérséklet és nyomás szükséges a szuperkritikus állapotba való átmenethez. [4] A tengervíz esetében , amely Izland geotermikus vizeinek forrása, a kritikus pont 406 °C-os hőmérsékletnek és 29,8 MPa nyomásnak felel meg [5] .
Izland a Közép-Atlanti-hátságon található . Ez az oka a magas geotermikus potenciálnak: a magas hőmérséklet itt sokkal sekélyebb mélységben érhető el, mint a legtöbb helyen a Földön. Ez az energia mellett a geológia számára is jelentős érdeklődésre tart számot, mivel számos folyamat tanulmányozását teszi lehetővé, mint például a tengervíz kölcsönhatása a bazaltkőzetekkel , a hidrotermális forrásokban való cirkulációja és mások. [3] Ezek a tanulmányok sok kérdésre segítenek választ találni, kezdve a lemeztektonikától és az óceánok kémiai összetételétől kezdve az élet keletkezéséig. [egy]
2006-ban megkezdték az IDDP-1 kút fúrását a Krabla vulkáni zónában . Becslések szerint a szuperkritikus állapotok itt 4 km-es mélységben érhetők el. 2009-ben azonban már 2,1 km-es mélységben a kút elérte a 900 °C hőmérsékletű riolitos magmát , ezért a további fúrás lehetetlen volt. [6] Ez a második kút a világon, amely elérte a magmát: az elsőt 2007-ben fúrták Hawaiin [7] .
Annak ellenére, hogy szuperkritikus folyadékkal nem lehetett elérni a tározót, a tesztek elvégzése mellett döntöttek. A fúrólyuk magmával érintkező fenekét réses bélés beépítésével részben cementálták [6] . A kút nagyon termékenynek bizonyult: 2 éven keresztül akár 450 °C hőmérsékletű, 40-140 bar nyomású túlhevített gőzt tápláltak belőle, amely 36 kapacitású villamos energia előállítását tette lehetővé. MW [8] [9] .
A teszt után az állomás földi berendezéseit korrózió miatt helyre kellett állítani. A kutat a szelepek meghibásodása miatt nem lehetett lezárni, a hűtési kísérlet a burkolat beomlásához vezetett, ennek kapcsán a kutat elhagyták. [9]
2014-ben az IDDP-1 projekt alapján projekt indult egy nemzetközi magma obszervatórium - KMT ( Krafla Magma Testbed ) létrehozására [10] [11] .
Az IDDP-2 kút fúrása 2016 augusztusában kezdődött a Reykjanes -félszigeten található RN-15 kút mélyítésével . 2017 januárjában 4659 méteres mélységet értek el [12] [13] . A fő fúrási problémát a 3 km alatti mélységben elhelyezkedő nagy permeabilitású zónák jelentettek, amelyek miatt a fúrófolyadék keringése teljes mértékben megszűnt [5] [14] .
Az IDDP-2 volt az első kút a világon, amely elérte a szuperkritikus hidrotermikus tározót. A kút alján a hőmérséklet elérte a 426 °C-ot, a nyomás 34 MPa volt. [5]
2017–2018-ban a kutat serkentették. A felmérés során 2,3-2,4 km mélységben sérülést találtak a burkolatfüzérben, ami folyadékszivárgáshoz vezetett. A szivárgások azonban jelentéktelenek voltak, ezért úgy döntöttek, megkezdik a tesztelést. [15] A kutak tesztelése 2019 decemberében kezdődött [16] .