Pod zemskou kůrou se ukrývají levné a čisté zdroje energie

Celá řada problémů civilizace má dnes jediného společného jmenovatele – nedostatek levné energie. Kdybychom měli energii jak levnou, tak všeobecně dostupnou, mohlo by to řešit plejádu bolístek, které nás sužují: ať už se jedná o nadužívání fosilních paliv, ekologické problémy či do jisté míry i nerovnost. Možná že jeden zdroj energie, jenž by nám s tím mohl pomoci, přitom máme celou dobu na očích.

Vzhůru dolů

Občas se pod podobnými frázemi skrývá Slunce a jeho použitelnost pro energetický průmysl. Tentokrát však nemluvíme ani o solární, ani o fúzní energii. Stejně jako energetiku může inspirovat žhavá koule na nebi, stejně může posloužit i žhavá koule pod našima nohama. Jádro Země totiž sestává z extrémně rozžhavených kovů, které svou vnitřní dynamikou už po celé eony ovlivňují i chod na povrchu planety. Pokud by Země neměla magnetické pole, které pramení právě z dynama v jádru, život na jejím povrchu by nebyl možný. Stejně tak nejspíše významně evoluci ovlivnil i vulkanismus – třeba skrze doplňování atmosféry klíčovými plyny a prvky. O tom, že jádro Země má, a ještě dlouho bude mít obrovskou energii, se lidé přesvědčují každou chvíli při větší sopečné erupci.

Co kdybychom ale energii, která je během erupce uvolněna najednou, dovedli uvolňovat kontrolovaně a postupně? Teoreticky by k tomu nebylo potřeba žádných extrémních technologií – hlubinná sonda, která dosáhne hlouběji v zemské kůře, jednoduše bude ventilovat horko, které může skrze vodní páry pohánět turbíny. Relativně podobné podmínky mají přitom všechny státy na světě – ačkoliv výhodu mají (paradoxně) ty v oblastech geologických zlomů, jádro máme pod sebou vlastně všichni stejné.

Podobné úvahy ohledně využití geotermální energie samozřejmě nejsou nikterak nové. Některé státy na světě, například Island, již přitom využívají upravené přírodní horké prameny v energetice či vytápění. A kapacita geotermální energie celosvětově stále konstantně roste. Širšímu uplatnění ale doposud stály v cestě některé faktory – na geotermální energii stále nejlépe dosáhnou státy v geologicky aktivní oblasti. A pokusy o změnu v minulosti vyvolaly oprávněné obavy.

Umělé zemětřesení

Před pár lety se objevila studie profesorky Emily Brodsky, podle které může pumpování vody do geotermálních vrtů zvyšovat riziko zemětřesení. Nejde o hypotetický scénář – podobně funguje metoda těžby ropy známá jako fracking (frakování). Menší zemětřesení jsou během frakování dobře známá. Podle mínění odborníků ale můžou nastávat i otřesy o 4. a 5. magnitudě Richterovy stupnice. Důvodem je, že voda eroduje části podloží, s nímž vejde do kontaktu – a to zhorší stabilitu stěn vrtu a/nebo skrze nové „sedání“ drolených hornin může způsobit povrchové otřesy.

Ale ne všechny vrty musejí mít k zemětřesením stejnou náchylnost. Jiní výzkumníci se domnívají, že pevnější podloží může riziko zemětřesení v případě vody limitovat. A své může měnit i konstrukce vrtu. Tuto hypotézu nyní v praxi zkouší nový hlubinný vrt Venelle-2, který by rád dosáhl rekordních hlubin. Již nyní se vrt prokutal k teplotě přes 500 °C a tlaku 300 atmosfér. Dosáhl tak rekordního milníku v nejžhavějším hlubinném vrtu dosavadní historie! Směřuje však ještě níže k tekutým horninám. Co přesně se stane po dosažení této úrovně, to se zatím neví – Venelle-2 však prozatím dosáhl významné hloubky bez výskytu zemětřesení. Výzkumníci věří, že se jim bez rizika podaří dosáhnout i hlouběji.

Venelle-2 by se tak mohl stát experimentálním prototypem potenciálních hlubinných vrtů budoucnosti. Pokud by například horko z vrtů proměnilo vodu na páru v místě, kde jsou stěny vrtu chráněny před erozí, mohlo by to rizika zemětřesení snížit. Je samozřejmě rovněž možné, že rizika vrtů jsou inherentní pro danou metodu – a nepodaří se je „vyléčit“. Ale bez pokusů s designem vrtů to nezjistíme a může nám tak unikat potenciálně významný zdroj energie.

Nic není bez rizik

Pokud se Venelle-2 osvědčí, při dostatečném průměru či ochraně stěn by budoucí hluboké vrty mohly přinést potenciální revoluci v energetice. Navzdory potenciálním benefitům je nicméně dobré zmínit, že ani energie geotermálních vrtů by nebyla zcela bez vlivu na přírodu. Technicky vzato totiž nejde o obnovitelný zdroj, protože vrty „ubírají“ energii zemskému jádru. Pro civilizaci v rozumném horizontu by to mělo bohatě stačit i bez vlivu na planetární geologii. Ale bylo by nesprávné o geotermální energii mluvit jako o „neomezeném zdroji“.

Stejně tak nemají geotermální vrty během své produkce ani nulové emise. Z jádra totiž krom horka prýští i některé toxické plyny – vulkanismus sám se nezanedbatelně podílí na emisi oxidu uhličitého. Pokud by se geotermální energetika rozšířila do celého světa, podobné emise by byly zřejmě významné. Navíc je třeba připočíst další možné problémy ohledně rizika neštěstí – například vážnějšího zemětřesení.

Takovou hrozbu přitom nelze zcela eliminovat. Pokud by například v roce 2080 měly mnohé státy světa geotermální zdroje jako páteř sítě s tisíci či desetitisíci vrty, bylo by jen otázkou času, než některý bude postavený méně kvalitně – a může svým kolapsem způsobit významnější zemětřesení či naopak menší vulkanickou erupci. Bez rizika by se však naši předci nenaučili ani používat oheň – jako vždy půjde o to, nakolik lidé limitují nešvary a jak nebezpečný celý podnik bude.

Navíc ve srovnání s uhlím geotermální alternativa momentálně působí jako ekologičtější zdroj – v případě masivního rozšíření bychom tedy měli být stále v lepší situaci než dnes. A mohlo by na něj potenciálně stabilně dosáhnout vícero zemí. Teprve další vývoj u vrtu Venelle-2 tak ukáže, nakolik má geotermální energie zelenou, a nakolik víra v ní stojí na vratkých nohou. Vzhledem k dnešnímu hladu po nových zdrojích energie se však vyplatí tento vývoj ostře sledovat.

Text: Ladislav Loukota