أخبار ar.wedoany.com، يهدف مشروع البحث الأوروبي UPLIFT إلى دفع عجلة التحول في قطاع التدفئة من خلال تطوير مصادر حرارية أرضية موثوقة واقتصادية. الاسم الكامل للمشروع هو "Unlocking Petrothermal Lithologies through Innovative Fracture Technologies"، ويشارك فيه شركاء من خمس دول، مع التركيز على تطوير تقنية حفر مبتكرة للطاقة الحرارية الأرضية العميقة.
تشمل أهداف تطوير المشروع تحديث الآبار الحرارية الأرضية الحالية لتحقيق استخدام أكثر كفاءة، مع تقليل المخاطر الاقتصادية لتطوير آبار جديدة. تمتد دورة حياة مشروع UPLIFT من مايو 2026 إلى أبريل 2030، وقد حصل على تمويل بقيمة 10.9 مليون يورو (9.25 مليون جنيه إسترليني) من برنامج "أفق أوروبا" للبحث والابتكار التابع للاتحاد الأوروبي (رقم اتفاقية التمويل: 101269511)، ويتولى مركز أبحاث علوم الأرض GFZ هيلمهولتز تنسيق المشروع.
يشمل أعضاء اتحاد المشروع معهد فراونهوفر للبنية التحتية للطاقة وأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية (Fraunhofer IEG)، وجامعة تشارلز التشيكية (Charles University)، وشركة Geo-Energie Suisse للطاقة الحرارية الأرضية، وشركة Solexperts AG، والمركز السويدي فراونهوفر-تشارلمرز للرياضيات الصناعية (Swedish Fraunhofer-Chalmers Centre for Industrial Mathematics)، والمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ، بالإضافة إلى اتحاد الجيولوجيين الأوروبيين. يبلغ إجمالي الميزانية المخططة للمشروع حوالي 12.2 مليون يورو، ويهدف إلى جعل الطاقة الحرارية الأرضية مصدرًا حراريًا أكثر موثوقية واقتصادية وقابلية للتنبؤ في إمدادات الطاقة المستقبلية.
يعمل مشروع UPLIFT على تطوير تقنيات لتحسين الوصول إلى الطبقات الحاملة للمياه، بما في ذلك نموذج أولي جديد لتقنية الحفر بالتوربينات الدقيقة (MTD). تهدف هذه التقنية إلى خفض التكاليف والمخاطر ووقت التطوير لمشاريع الطاقة الحرارية الأرضية. سيتم إجراء اختبارات معملية للمشروع في المختبر الجوفي السويسري "BedrettoLab"، وتحسين النماذج الرقمية، ودعم تشغيل محطات الطاقة الحرارية الأرضية من خلال أنظمة مراقبة جديدة في الوقت الفعلي. سيتم عرض هذه الحلول في ظروف حقيقية في مركز أبحاث RINGEN (Research Infrastructure for Geothermal Energy) في مدينة ليتوميريتسه التشيكية.
أشار نيكلاس غايسلر، رئيس مجموعة تقنيات الحفر الدقيق في معهد فراونهوفر للبنية التحتية للطاقة وأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية، إلى أن العديد من مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية لا تحقق الناتج الحراري المتوقع بسبب انخفاض إنتاجية المياه في الطبقات العميقة. من خلال تقنية MTD، يمكن توسيع الآبار الحالية بشكل مستهدف، مما يزيد من فرص نجاح المشروع ويسرع من تنفيذه. تكمن الميزة الفريدة لهذه التقنية في قدرتها على حفر فروع جانبية صغيرة من البئر الحالي، مما يفتح مساحات أكبر تحت الأرض ويحسن الاتصال بالطبقات الصخرية الحاملة للمياه، ويزيد من احتمالية الحصول على المياه الساخنة. هذا النهج جذاب لمطوري ومشغلي مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية، حيث يتيح استثمارًا أفضل للاستثمارات الحالية ويقلل من المخاطر التقنية.
كجزء من مشروع UPLIFT، يقوم معهد فراونهوفر للبنية التحتية للطاقة وأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية ببناء واختبار نموذج أولي لتقنية MTD مصمم خصيصًا للطاقة الحرارية الأرضية، لاستخدامه في الظروف الحقيقية. سيتم اختبار هذه التقنية على نطاق واسع في بئر بعمق 3 كيلومترات في مركز أبحاث RINGEN التشيكي. يأمل شركاء المشروع في إظهار كيفية توسيع الآبار الحالية بشكل فعال، ومدى مساهمة ذلك في تحسين أداء أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية. يهدف النموذج الأولي إلى توسيع البئر الحالي تحت الأرض من خلال فروع إضافية، مما يسمح للبئر باختراق المزيد من المناطق الحاملة للمياه، ويقوم الباحثون بالتحقيق في مدى تحسين أداء النظام.
يتمثل جوهر تقنية الحفر بالتوربينات الدقيقة في توربين حفر دقيق طوره معهد فراونهوفر للبنية التحتية للطاقة وأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية، يبلغ طوله أقل من 5 سنتيمترات وعرضه أقل من 4 سنتيمترات. يتم توليد الدوران بواسطة ضغط الماء القادم من خرطوم مرن، ويقوم حذاء انحراف بتوجيه التوربين أفقيًا من البئر الحالي إلى العمق المطلوب، بينما يقوم مثقاب ماسي بتفتيت الصخور بسرعة عالية، ويتم غسل ناتج الحفر بالماء. تبلغ سرعة الحفر حوالي متر واحد في الساعة حسب نوع الصخر. تتيح الكاميرات وأجهزة الاستشعار الصوتية وتحليل عودة السوائل مراقبة العملية، مما يتيح تنفيذًا دقيقًا حتى في الآبار الضيقة. لا تتطلب هذه الطريقة منصات حفر تقليدية باهظة الثمن (بدون منصة حفر)، وهي مناسبة للآبار الحالية أو المعاد تنشيطها. تقوم تقنية MTD بإنشاء ثقوب جانبية صغيرة (فروع حفر دقيقة جانبية) من البئر الحالي، مما يزيد بشكل كبير من مساحة التلامس بين البئر والصخر، وبالتالي يحسن نفاذية المياه - أي استخراج وحقن السوائل. مقارنة بالتقنيات التقليدية للثقب، تخترق هذه الثقوب الطبقة الصخرية بعمق يزيد من 5 إلى 10 أضعاف، وتتجنب التأثيرات الضارة على الصخر. يمكن استخدام تقنية MTD في أنواع مختلفة من الصخور، بما في ذلك الصخور البلورية الصلبة (مثل الجرانيت أو البازلت)، والصخور الرسوبية (مثل الحجر الرملي والصخر الطيني والحجر الجيري)، والصخور التبخرية (مثل الملح الصخري)، وهي مناسبة لتطبيقات إدارة المياه الجوفية والنفط والغاز وتطوير خزانات الطاقة الحرارية الأرضية واستخراج الليثيوم من المحاليل الملحية وتخزين الطاقة تحت الأرض.
