Fervo Energy bringt sein erstes geothermisches Kraftwerk auf Touren

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Fervo Energy nutzt horizontale Bohrtechniken, die von der Öl- und Gasindustrie perfektioniert wurden, um unterirdische Bereiche zu erreichen, in denen die Temperaturen hoch genug sind, um überhitzten Dampf zu erzeugen. Dieser Dampf wird dann verwendet, um Turbinen anzutreiben, die Strom erzeugen. Das Bohren kann teuer sein, aber sobald eine unterirdische Wärmequelle erschlossen ist, steht die Energie zum Erhitzen des Dampfes kostenlos zur Verfügung, solange die Wärmequelle reicht.

Damit ist geothermischer Strom eine weitere Form emissionsfreier erneuerbarer Energie, die praktisch unerschöpflich sein wird, zumindest bis die Erde in ein paar Milliarden Jahren abkühlt. Sobald die Systeme zur Nutzung der Sonneneinstrahlung, des Windes oder der Erdwärme vorhanden sind, fallen für die Stromerzeugung keine Kraftstoffkosten an. Während horizontale Bohrungen in Tiefen von 6000 Fuß oder mehr nicht billig sind, sind sie viel kostengünstiger als der Bau eines neuen Kernkraftwerks und können abgeschlossen sein, bevor Ihre Enkelkinder das College abschließen und eigene Familien gründen.

Fervo Project Red beginnt mit der Stromerzeugung

Fervo, das teilweise von Google finanziert wird, begann im vergangenen Sommer mit dem Bohren seiner ersten Testlöcher an einem Standort in Nevada. Diese Woche gab das Unternehmen bekannt, dass es mit der Stromerzeugung an dem als Project Red bekannten Standort begonnen habe. Die 3,5-Megawatt-Anlage liefert jetzt Strom direkt an den in Las Vegas ansässigen Energieversorger NV Energy. Google betreibt in Nevada mehrere stromhungrige Serverfarmen. Der Erfolg des Pilotprojekts sei ein bedeutender Fortschritt in den wachsenden globalen Bemühungen, die Erdwärme zu nutzen, heißt es Kanarische Medien.

In den Vereinigten Staaten lieferte Geothermie im vergangenen Jahr nur etwa 3.700 Megawatt (3,7 Gigawatt) Strom oder 0,4 Prozent der US-amerikanischen Stromerzeugung. Nach Angaben des US-Energieministeriums könnte Geothermie bis 2050 90 Gigawatt festen und flexiblen Strom in das amerikanische Stromnetz einspeisen – vorausgesetzt, dass sich verbesserte Systeme wie das von Fervo als weit verbreitete Option für erneuerbare Energien durchsetzen.

Fervos Projekt verfügt über eine relativ geringe Kapazität – genug, um etwa 2.600 US-Haushalte mit Strom zu versorgen. Dennoch ist das nach Angaben des Unternehmens mehr Strom, als jedes der rund 40 verbesserten Geothermiesysteme der Welt bisher erreicht hat.

Google gab an, die Vereinbarung mit Fervo Energy im Mai 2021 als Teil einer umfassenderen Strategie zur Reduzierung seiner Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen unterzeichnet zu haben. Im Jahr 2020 hat sich das Unternehmen das Ziel gesetzt, bis 2030 alle seine Rechenzentren und Bürogelände weltweit mit ​„kohlenstofffreier Energie rund um die Uhr“ zu betreiben. Dieses Ziel erfordert nicht nur den Kauf erneuerbarer Energie, sondern auch die Beschleunigung der Entwicklung innovativer Energietechnologien.

„Als wir unsere Partnerschaft mit Fervo begannen, wussten wir, dass ein einzigartiges Projekt wie dieses eine breite Palette technischer und betrieblicher Innovationen erfordern würde“, schrieb Michael Terrell, Senior Director für Energie und Klima bei Google, in einem November 28 Blogeintrag. „Das Ergebnis ist eine Geothermieanlage, die rund um die Uhr produzieren kann [carbon-free energy] „Sie verbrauchen weniger Land als andere saubere Energiequellen“, sagte er und fügte hinzu, dass Google ​„eng mit Fervo zusammengearbeitet hat, um Hindernisse zu überwinden und zu beweisen, dass diese Technologie funktionieren kann.“ Google lehnte es ab, finanzielle Details zu seiner Vereinbarung mit Fervo oder den Kosten für den Strom, den Project Red produziert, mitzuteilen.

Geothermie ist überall verfügbar

Geothermische Ressourcen sind praktisch überall unter der Erde verfügbar und stellen eine potenziell große Versorgung mit sauberem Strom und Industriewärme dar. Doch die meisten dieser Ressourcen sind zu umfangreich oder technisch zu kompliziert, als dass sie mit herkömmlichen Methoden kosteneffektiv zugänglich wären. Fervo, das seit 2017 mehr als 180 Millionen US-Dollar eingesammelt hat, gehört zu Dutzenden von Unternehmen in den USA und weltweit, die daran arbeiten, einfachere und kostengünstigere Möglichkeiten zur Erschließung des Potenzials der Geothermie zu entwickeln.

Es nutzt horizontale Bohrtechniken und faseroptische Sensorwerkzeuge, die in der Öl- und Gasindustrie perfektioniert wurden. Techniker erzeugen Brüche in hartem, undurchlässigem Gestein weit unter der Erdoberfläche und pumpen die Brüche dann mit Wasser und Arbeitsflüssigkeiten voll. Das superheiße Gestein erhitzt diese Flüssigkeiten und erzeugt schließlich Dampf, der zum Antrieb von Turbinen zur Stromerzeugung verwendet wird. Die Idee besteht darin, geothermische Reservoirs an Orten zu schaffen, an denen natürliche Ressourcen nicht verfügbar sind.

In den letzten Jahren wurden in einigen anderen Ländern verstärkte Geothermieprojekte eingestellt, nachdem sie Erdbeben ausgelöst und die umliegenden Städte erschüttert hatten. Seitdem haben Unternehmen ihre Bemühungen zur Überwachung und Eindämmung induzierter Seismizität verstärkt. Fervo sagte, es habe ein vom Energieministerium entwickeltes Protokoll übernommen, um seismische Ereignisse an seinen Projektstandorten zu vermeiden. Die Bohrungen begannen Anfang 2022 im Humboldt County, Nevada. Ursprünglich war geplant, dass es sich beim Projekt Red um eine 5-Megawatt-Anlage handelt, die 2022 ans Netz gehen soll, doch technische Herausforderungen führten zu einer Überarbeitung dieses Plans.

Am Standort des Projekts Red erreichen zwei Bohrlöcher eine Tiefe von 7.700 Fuß und sind dann mit horizontalen Leitungen verbunden, die sich auf beiden Seiten über etwa 3.250 Fuß erstrecken. Das Team von Fervo füllt das künstliche Reservoir des Projekts mit Flüssigkeit, wo es Temperaturen von bis zu 376 Grad Fahrenheit erreichen kann. Im Juli gab Fervo bekannt, dass es einen umfassenden Bohrtest in Nevada erfolgreich abgeschlossen hat, der die kommerzielle Machbarkeit seiner Technologie der nächsten Generation bestätigte. Rund vier Monate später ist das erste Kraftwerk offiziell in Betrieb.

„Wir haben getan, was wir uns vorgenommen hatten“, sagte Sarah Jewett, Vizepräsidentin für Strategie bei Fervo, in einer E-Mail an Kanarische Medien. ​„Wir haben unsere Bohrtechnologie unter Beweis gestellt, Project Red als das am meisten produzierte verbesserte Geothermiesystem in der Geschichte etabliert und kohlenstofffreie Elektronen ins Netz eingespeist, und das zu einer Zeit, in der konkurrierende saubere, solide Energieentwickler Schwierigkeiten hatten, ihre Projekte umzusetzen“, sagte sie.

Die hohen Kosten neuer Technologien

Um Amerikas Geothermiekapazität zu steigern, hat sich das Energieministerium das Ziel gesetzt, die Stromkosten aus verbesserten Geothermiesystemen bis 2035 auf 45 US-Dollar pro Megawattstunde zu senken – eine Senkung um 90 Prozent gegenüber den heutigen Preisen. Fervo produziert derzeit Strom zu ​„deutlich“ höheren Kosten als das Ziel des Energieministeriums, sagte Tim Latimer, der CEO des Unternehmens Utility-Tauchgang im Juli. Er sagte jedoch, dass das Startup weiterhin auf dem Weg sei, in den kommenden Jahren durch die Skalierung seiner Technologie einen Wert von 45 US-Dollar pro MWh zu erreichen.

Fervo beginnt bereits mit der Arbeit an einem 400-Megawatt-Geothermiekraftwerk in Beaver County, Utah, namens Cape Station. Diesen Sommer begann Fervo mit dem Bohren der ersten von insgesamt 100 Geothermiebrunnen für das Projekt, das ab 2026 rund um die Uhr Strom ins Netz einspeisen und 2028 die volle Produktion erreichen soll, sagte Jewett. „Es stellt einen ziemlich großen Schritt für die Geothermie dar und wird für die zukünftige Energieentwicklung sehr wichtig sein“, sagte Tim Latimer, CEO und Mitbegründer von Fervo Kanarische Medien im Juli.

Google wiederum sagte, es werde weiterhin mit Fervo und anderen Unternehmen zusammenarbeiten, um die Kommerzialisierung fortschrittlicher sauberer Energietechnologien zu beschleunigen. Im September ging der Technologieriese eine Partnerschaft mit ein Projekt InnerSpace, eine gemeinnützige Organisation, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Nutzung von Geothermie weltweit auszuweiten. Google sagte, es werde seine Daten- und Softwarekapazitäten zur Verfügung stellen, um bei der Entwicklung eines Tools zur Kartierung und Bewertung globaler geothermischer Ressourcen zu helfen.

„Damit die Geothermie in den kommenden Jahrzehnten wachsen kann, brauchen wir große Player mit globaler Reichweite und bahnbrechenden technologischen Lösungen, die sich auf diese riesige saubere Energieressource unter uns konzentrieren“, sagte Jamie Beard, Geschäftsführer von Project InnerSpace, in einer früheren Erklärung zur Google-Partnerschaft .

Das wegnehmen

Erstens: Wenn Sie Aufsehen darüber erregen wollen, dass diese neue Technologie zu teuer sei, um konkurrenzfähig zu sein, hören Sie damit auf. Es ist noch gar nicht so lange her, da waren Wind- und Solarenergie zu teuer, und sehen Sie, wie sich das entwickelt hat. Zweitens hat die Tiefengeothermie das Potenzial, den ganzen Tag über und unabhängig vom Wetter eine konstante Versorgung mit sauberer Energie bereitzustellen, ohne dass ein Batterie-Backup erforderlich ist.

Drittens nutzt es Techniken, die von der Öl- und Gasindustrie perfektioniert wurden, was bedeutet, dass es Beschäftigungsmöglichkeiten für Arbeitnehmer gibt, die möglicherweise durch die Revolution der sauberen Energie verdrängt werden. Viertens hat es im Vergleich zu Wind- oder Solaranlagen einen relativ geringen Fußabdruck pro erzeugter Energieeinheit. Ein kleinerer Platzbedarf bedeutet, dass es weniger NIMBY-Einwände zu überwinden gilt.

Es gibt alle möglichen Pläne, um angeblich unerschöpfliche Vorräte an sauberer Energie zu erschließen – riesige Spiegel im Weltraum, den Bau eines Staudamms über der Bay of Fundy oder Millionen winziger Generatoren, die von Meereswellen angetrieben werden. Alle davon sind technisch machbar. Einige sind sogar erschwinglich.

Aber die Temperatur im Erdkern beträgt über 5.000 Grad Celsius und das schon seit Milliarden von Jahren. Einen Teil dieser Wärme zu nutzen, scheint eine kluge Entscheidung zu sein, um die menschliche Zivilisation anzutreiben, ohne die Umwelt zu zerstören. Die Verwendung von Dampf zum Drehen von Generatoren ist eine bewährte Technologie.

Der einzige Unterschied zur Tiefengeothermie von Fervo Energy besteht in der Wärmequelle zur Dampferzeugung. Der eine Weg stößt große Mengen klimaerwärmender Gase in die Atmosphäre, der andere nicht. Wenn Sie die Welt regieren würden, was würden Sie wählen?