По мнению ученых штата Пенсильвания, использование заброшенных нефтяных и газовых скважин в Пенсильвании, продуктов долгой истории добычи энергии в штате, может стать источником доступной геотермальной энергии в будущем.

«Это исследование показывает, что с творческим подходом мы можем превратить то, что может быть угрозой для окружающей среды, в чистую энергию и экономические возможности в таких местах, как Пенсильвания», — сказал Араш Дахи Талегани, профессор нефтяной инженерии в Пенсильвании.

По оценкам регулирующих органов , в штате были пробурены сотни тысяч нефтяных и газовых скважин , многие из которых были до введения современных правил, и со временем были потеряны в полях, лесах и районах. Сегодня владельцы и операторы обязаны затыкать скважины, которые прекратили добычу, прежде чем отказаться от них.

Это происходит не всегда, и колодцы, которые не были заглушены, или которые не были заглушены должным образом или были повреждены, могут привести к утечке мощного парникового газа метана в атмосферу и грунтовые воды. Федеральное правительство недавно выделило 4,7 миллиарда долларов на закупорку скважин в США.

Тем временем, по словам Дахи Талегани, разгораются дебаты о том, нужно ли закрывать заброшенные нефтяные и газовые скважины, чтобы предотвратить утечку метана и других газов, или можно ли перепрофилировать инфраструктуру, получая как экологические выгоды, так и новые потоки доходов.

«Одним из жизнеспособных решений является восстановление низкопотенциальной геотермальной энергии », — сказал Дахи Талегани, обладатель стипендии Университета Квентина Э. и Луизы Л. Вуд в области разработки нефти и природного газа. «Это может одновременно обеспечить поток доходов, остановить неорганизованные выбросы и сохранить вовлеченность рабочей силы».

В ходе всестороннего обзора геотермальных систем и того, как их можно использовать для перепрофилирования существующих нефтяных и газовых скважин, ученые пришли к выводу, что технология может обеспечить прямое отопление близлежащих домов, ферм и предприятий, и что отрасль готова к резкому расширению. в будущем. Они сообщили о своих выводах в журнале Renewable Energy .

«Эта работа важна, поскольку она затрагивает дебаты о том, следует ли закрывать такие скважины или рискнуть и перепрофилировать существующую скважину для прямого доступа к геотермальному теплу», — сказал Дерек Элсуорт, профессор энергетики и геологоразведки. Penn State и соавтор статьи. «Преимущество заключается в том, что вы избегаете высоких затрат на бурение скважин. Обычно они составляют значительно более 50% стоимости геотермального проекта».

Большинство геотермальных проектов осуществляются в районах с активной тектоникой, таких как запад США, где горячие породы находятся ближе к поверхности, и операторы могут использовать тепло для строительства геотермальных электростанций .

Нефтяные и газовые скважины в Пенсильвании более прохладные, от 170 до 302 градусов по Фаренгейту. Хотя эти колодцы не подходят для электростанций без дальнейших достижений в области низкотемпературных технологий производства электроэнергии, они могут обеспечить прямое теплоснабжение близлежащих зданий, говорят ученые.

«У нас суровые зимы, и мы можем использовать этот источник тепла для прямого отопления — для обогрева больниц, университетских городков или школ в небольших населенных пунктах», — сказал Дахи Талегани. «Это может быть даже теплица на ферме, которая использует это тепло для выращивания овощей зимой».

Этот процесс включает в себя ввод труб в скважины и постоянную циркуляцию воды или других жидкостей по линиям. Земля нагревает жидкость, и это тепло затем может быть передано потребителям. Расстояние от скважины до конечных пользователей является ключом к тому, чтобы сделать технологию экономичной и осуществимой.

По словам ученых, температура глубоко в этих колодцах остается постоянной, а геотермальное тепло будет обеспечивать непрерывную базовую нагрузку энергии, которую можно интегрировать в существующие системы отопления и дополнять более непостоянные источники возобновляемой энергии , такие как ветер и солнечная энергия.

«Это показывает, что инженеры-нефтяники и нефтегазовые компании могут участвовать в переходе к возобновляемым источникам энергии», — сказал Дахи Талегани. «Эти компании более чем когда-либо стремятся включить экологически чистую энергию в свой портфель. Это может помочь им двигаться в этом направлении с минимальным воздействием и с использованием существующей инфраструктуры».