Американські вчені зійшли з розуму: планують пропалити Землю за допомогою плазми, що вони насправді хочуть зробити?

Кінцева енергія Всесвіту насправді прямо під нашими ногами.

Температура внутрішнього ядра Землі сягає 6000°C, майже так само гаряча, як поверхня Сонця; там зберігається первинне акреційне тепло, яке не розсіювалося вже 4,5 мільярда років, а також безліч ядерних ізотопів, що вивільняють енергію внаслідок їхнього радіоактивного розпаду. Однак десятиліттями людство отримує геотермальну енергію надзвичайно примітивними та обмеженими методами: ми можемо лише, як збирачі мушель біля моря, використовувати дуже мізерне поверхневе тепло у надзвичайно рідкісних розломах земної кори, таких як в Ісландії чи Національному парку Йеллоустоун.

Але тепер група божевільних учених і інженерів з Массачусетського технологічного інституту (Массачусетського технологічного інституту) вирішила більше не чекати допомоги від Землі. Вони заснували компанію під назвою Quaise Energy, повністю відмовилися від традиційних механічних бурових долот і застосували «мікрохвильову спрямовану зброю» рівня ядерного синтезу, спрямовуючи надвисокочастотну плазму в саме надра. Вони безпосередньо перетворюють тверду гранітну породу на газ, примусово «пропалюючи» на поверхні Землі страхітливу прірву глибиною до 20 кілометрів!

Щоб зрозуміти, чому для «пробивання» Землі потрібна плазма, потрібно згадати трагічну історію людських спроб докопатися до глибини.

У геології існує відчайдушний термін — «геотермічний градієнт»: у більшості місць, коли ти буриш углиб на 1000 метрів, температура в товщі землі безжально зростає приблизно на 25°C до 30°C.

У 1970 році, коли холодна війна була на піку, радянські вчені на півострові Кола запустили один із найбільших і найбезумніших у людській історії проєктів глибокого буріння — Кольську надглибоку свердловину. Їхня мета була надзвичайно простою й жорсткою: будь-якою ціною копати вниз і подивитися, що насправді приховане в надрах Землі.

Після більш ніж 20 років надзвичайно виснажливого буріння — знищивши безліч дорогих спеціальних сталевих бурових штанг — радянській стороні зрештою довелося назавжди зупинити роботи на глибині 12262 метри.

Чому зупинили?

Через те, що натрапили на легендарні «ворота в пекло»?

Правда значно відчайдушніша за міф: на глибині 12000 метрів температура під землею вже підскочила до страхітливих 180°C — набагато вищих, ніж очікували вчені. За умов екстремально високих температур і надзвичайно жахливого гірського тиску породи в надрах перестають бути твердими монолітами — натомість стають напіврідкими, із дуже вираженими реологічними властивостями пластика, як підказує ця картина.

Коли традиційні карбід-вольфрамові та синтетичні алмазні бурові долота обертаються на високих швидкостях, додаткове тепло від тертя миттєво розм’якшує долото й може спричинити його плавлення. Ще гірше: коли ти витягуєш бурову штангу, щоб замінити долото, через екстремальний тиск навколишня порода, мов брудна маса, миттєво заповнює простір і «замикає» щойно пророблений отвір.

Якщо контактне механічне долото руйнуєш фізичними законами, то відповідь, яку дали в Массачусетському технологічному інституті, надзвичайно науково-фантастична: використовувати світло й плазму, щоб просто «випарити» породу.

Абсолютне ядро цієї технології — надзвичайно потужний генератор надвисокочастотних електромагнітних хвиль під назвою «резонатор типу ревербераційної трубки». Він здатен продукувати надзвичайно потужні високочастотні міліметрові хвилі — «промені смерті», невидимі неозброєним оком, які через надзвичайно гладкий наддовгий хвилевід точно випромінюються в самий низ свердловини.

Коли щільно зосереджена мікрохвильова енергія б’є по граніту або базальту, породі навіть не встигає розплавитися до магми — її миттєво, без будь-якої паузи, перетворює на газ геть непомірна енергія. Вона стає клубком розпеченої плазми — відходами у вигляді газоподібного середовища.

Під час випромінювання мікрохвиль інженери вводять у дно свердловини під високим тиском аргон або азот. Ці інертні гази, з одного боку, виштовхують газоподібні відходи з пароутвореної породи на поверхню, а з іншого — охолоджують хвилевід.

На межі, де порода випаровується, надзвичайно висока температура за частку миті розплавляє невеличке кільце навколишньої породи й швидко охолоджує її, утворюючи надзвичайно міцну склоподібну внутрішню стінку. Це означає, що ця машина під час випарювання Землі автоматично «одягає» стінки свердловини шаром надзвичайно твердого скляного панцира, повністю вирішуючи проблему обвалів у глибинах океану.

Затративши такі надзвичайно величезні ресурси на дослідження й використовуючи мікрохвильову зброю рівня ядерного синтезу, щоб «пропалити» Землю, що саме задумали американські вчені?

Ціль гранично ясна: у підземеллі на глибині 20 кілометрів знайти кінцеву рідину з надзвичайно страшною щільністю енергії — надкритичну воду.

Коли воду нагрівають до 373°C і тиск перевищує 220 стандартних атмосфер, вона переходить критичну межу на діаграмі станів і потрапляє в надзвичайно химерний четвертий стан. У цьому стані вода не є ні рідиною, ні газом. Вона має, як газ, надзвичайно жахливі проникність і здатність до дифузії — легко проходить крізь дуже дрібні пори в породі. Одночасно вона має, як рідина, приголомшливу щільність і здатність розчиняти речовини, та може нести величезну кількість теплової енергії.

На глибині 20 кілометрів температура породи сягає 500°C і навіть більше, а тиск там у тисячі разів вищий, ніж на поверхні. Якщо ми за допомогою труб подамо воду з поверхні в це надглибоке підземелля, яке випалене плазмою, вода миттєво нагріється й під тиском перетвориться на надкритичну рідину.

Теплова енергія, яку несе така надкритична рідина, у 10 разів перевищує звичайну геотермальну парогазову пару. А коли ці надкритичні води, що акумулюють надзвичайно страшну енергію, виводять на поверхню та використовують, щоб приводити в дію парову турбіну для вироблення електроенергії, одна геотермальна свердловина площею лише в кілька сотень квадратних метрів може видати базове навантаження рівня мегаватів або навіть гігаватів — потужність, що цілком може конкурувати з великими атомними електростанціями.

На даному етапі вітрову енергію треба ставити на вітряних ділянках, сонячну — розміщувати в пустелях, а традиційну геотермальну — шукати в зонах активності земної кори. Але глибинна висока температура Землі розподілена по всій планеті рівномірно. Лише наважишся бурити вниз на 20 кілометрів міліметровим буровим долотом — і без винятків торкнешся безкінечної енергетичної скарбниці з температурою 500°C.

Наразі у світі існують тисячі вугільних електростанцій і газових електростанцій, які стоять перед списанням. Демонтаж цих об’єктів надзвичайно дорогий, тоді як усередині них великі парові турбіни, підстанції та високовольтні лінії електропередач залишаються непошкодженими. Американський план — просто заїхати буровою технікою на подвір’я цих старих вугільних електростанцій, просвердлити 20-кілометрову глибоку шахту за допомогою плазмового випалювання, а потім подавати безпосередньо в наявні парові турбіни надкритичну геотермальну пару, яку витягують із надр.

Не потрібно будувати надзвичайно дорогі надвисоковольтні електромережі, не треба масово вилучати землю, і немає тих проблем з «погодозалежною» переривчастою генерацією, як у сонячної та вітрової енергії, які доводять людей до головного болю. Глибинна геотермальна енергія — це абсолютна базова енергетика, що подає вихідні потужності надзвичайно стабільно 365 днів на рік і 24 години щодня.

Перед такою надзвичайно радикальною технологією глибокого буріння з «космічним» рівнем багато хто інстинктивно відчуває страх: чи не спричинить удар по надрах Землі мікрохвильовою енергією з десятків тисяч градусів супер-вулканічний вибух?

Чи не призведе це до розколу земної кори, аж до того, що Землю буквально «спалять», як кавун?

Відповідь — турбуватися не потрібно.

По-перше, об’єм і теплоємність Землі надзвичайно великі. Отвір діаметром у кілька десятків сантиметрів і глибиною 20 кілометрів щодо всього літосферного шару товщиною в десятки кілометрів, а то й у понад сотню кілометрів, не становить навіть і тоненької волосини. Повністю неможливо зрушити стабільність структури тектонічних плит.

По-друге, надра Землі й так перебувають під надзвичайно високим тиском. Магма не викидатиметься назовні крізь отвори розміром із голку, як зубну пасту, яку видавлюють у тюбику. Крім того, технологія склоподібних стінок отвору вже дуже щільно ізолює сам отвір від навколишніх геологічних пластів.

Завдяки плазмовим «лезам» на основі ядерного синтезу, щоб витягувати вкрай чисту надкритичну енергію з глибин, це не є діями лиходія, який руйнує Землю. Це — рішучий, надзвичайно величний акт відчаю й спротиву, який дає людська цивілізація в момент, коли парниковий ефект втрачає контроль, а енергетичні ресурси виснажуються у двох надзвичайно глухих ситуаціях.

Полум’я небесного тіла, яке горить у надрах Землі вже 4,5 мільярда років, чекає, щоб стати кінцевим двигуном, який запалить наступне тисячоліття людства.

Редактор: Чень Фан

Перша редакція: Лі Хуей

Друга редакція: Тан Шимін

Третя редакція: Ван Чао