Tíz európai ország tizenkét tudományos intézete, köztük a miskolci és a szegedi egyetem dolgozik a CHPM2030-projekten, aminek magyar “jelentése”: integrált hő- és elektromos energia-, valamint fémkinyerés ultra-mély érctestekből.
Egy olyan többfunkciós létesítményről, az érc-EGS-rendszerről (az EGS megnevezés az angol „Enhanced Geothermal System” szavakból származik) van szó, ami lényegesen olcsóbbá teheti a földhő hasznosítását azáltal, hogy “melléküzemben” áramot termel, és a föld hőjét szállító fluidum jelentős mennyiségű fémet hoz a felszínre.
Az átlagember számára ez már a sci-fi kategóriája. A kutatásban részt vevő Hartai Éva geológust, a Miskolci Egyetem egyetemi docensét kérdeztük, miről is van szó pontosan.
Gőz és ércek
A földhő hasznosítására alkalmas technológia már nem újdonság, de nagyon drága. Bolygónk középpontja felé haladva egyre melegebb van, amit – 100 kilométeres mélységig – a geotermikus gradienssel tudunk megadni. Területenként változó, de a világátlag 2,6 Celsius-fok/100 méter, vagyis elvileg négy kilométer mélyen már több mint 100 fok. Magyarország ebből a szempontból szerencsésebb helyzetben van, a hazai átlag 5-6 fok/100 méter.
A lényeg tehát, hogy a kívánt hőmérsékletű mélységbe injektálunk valamilyen folyadékot, ami felmelegszik, majd a nagy nyomás és magas hőmérséklet hatására gőzként “visszapréselődik” a felszínre. Itt meghajt egy áramfejlesztő turbinát, majd csatlakozik egy távfűtő rendszerhez. Ezt tudja az EGS-rendszer (mesterséges kialakítású geotermális létesítmény), világszerte több ilyen létesítmény működik.
Kimossa a repedéseket
A mélyben lévő érctelepek többnyire repedezett rendszerek, a résekben, repedésekben fémes ásványokat tartalmazó kicsapódások vannak. A telepítés helyét épp ezért kell nagy körültekintéssel kiválasztani. Meg kell találni a fémdúsulásokat, és el kell érni a legalább a 100 Celsius-fokos hőmérsékletet, de fontos az is, milyen a hordozókőzet, a fémet milyen ásványból kell kioldani – sorolja Hartai Éva.
Az oldás nem egy adott fémre koncentrál, hanem mindenféle szulfidot kiold, vagyis a fémeket hordozó ásványokat, mint például a réz esetében a kalkopirit, vasnál a pirit, cinknél a szfalerit. Lényeges tehát, hogy szulfidokat találjunk, az oxidok oldása nagyon nehéz.
“Programozott” molekuláris bányászok
És itt jön a képbe a szén. Pontosabban molekuláris nanoszénről van szó, aminek mérete és alakja is alakítható úgy, hogy a megfelelő fémek tapadjanak rá. Magyarul megformázzák úgy, hogy például a rezet “szeresse”, majd a beinjektált vízbe adagolják: a mélyben elnyeli a rezet, de csak a rezet, mikor pedig visszatér a felszínre, egy fizikai eljárással leválasztják róla.
Recsk lehet egy helyszín
A projekt célja a technológia laboratóriumi körülmények közötti bizonyítása. Az éles tesztek 2030-ban kezdődnek majd, és a tervek szerint 2050-ben indulhat az érc-EGS-rendszer ipari felhasználása Európában. Az Egyesült Államokban és Új-Zélandon már működnek hasonló projektek, de sekély geotermikus környezetben. Az uniós összefogás célja, hogy kidolgozzák az Európai körülmények között alkalmazható megoldást.
Jelenleg még nem tudni, mennyivel teszi olcsóbbá a geotermikus energia kinyerését ez a “három az egyben” módszer, a gazdaságossági számítások most kezdődnek.
Magyarországon nagy lehetőség látszik például a recski mélyszinti ércesedésben. A rézérctelep lefelé terjeszkedik több kilométeres mélységbe, a termelést gazdaságossági okból nem idították el. A környéken pedig két kilométeren már 100 fok a hőmérséklet, vagyis elméletben ideális helyszín egy magyar érc-EGS-rendszer számára.
