Pada Juni 2009, sebuah pengeboran yang menghabiskan ribuan meter ke batu vulkanik di Islandia timur laut menjadi tidak terduga terhenti. Setelah mengekstraksinya, para peneliti menemukan itu terbungkus dalam batu yang kaya akan silika seperti kaca yang disebut rhyolite. Itu adalah magma yang kokoh; bor telah mengekspos kantong magma, jauh di dalam bumi, dan magma telah mendingin, menyumbat bor.
Itu adalah upaya pertama Islandia Deep Drilling Project, sebuah eksplorasi geologi dan kelayakan jenis baru tenaga panas bumi berdasarkan super panas, cairan terkompresi yang ditemukan jauh di bawah tanah. Sekarang, lebih dari tujuh tahun kemudian, mereka melakukannya lagi, memperpanjang latihan serupa bahkan lebih jauh di bawah permukaan semenanjung Reykjanes yang jarang di sisi barat daya Islandia. Kurang dari dua minggu lalu, IDDP-2 mencapai kedalaman 3.640 meter, menjadi lubang terdalam yang pernah dibor di Islandia.
Menyerang magma adalah kecelakaan, jelas Wilfred Elders, salah satu peneliti utama IDDP dan seorang profesor emeritus geologi di University of California, Riverside. Selain kerusakan pada peralatan dan mulai lagi di bagian lain negara itu, itu memberikan beberapa wawasan yang menarik tentang jenis batu di wilayah tersebut. Itu bahkan menghasilkan tenaga untuk waktu yang singkat, dan itu adalah tujuan akhir dari proyek ini.
"Jika kita dapat membuktikan konsep menggunakan cairan superkritis di sini, ini bisa dilakukan di mana saja kita dapat mengebor ke suhu dan tekanan semacam itu, " kata Robert Zierenberg, seorang profesor geokimia di University of California, Davis dan peneliti utama lainnya.
Jadi, IDDP-2 merupakan bukti konsep. Tapi itu yang besar, dengan biaya sekitar $ 15 juta, didorong oleh perusahaan listrik terbesar di Islandia, serta Otoritas Energi Nasional Islandia, dan bekerja sama dengan universitas internasional. Sudah diberdayakan sepenuhnya oleh energi panas bumi dan hidroelektrik, negara berpenduduk 300.000 ini tampaknya akan mengambil risiko terhadap panas bumi yang lebih efisien — jenis yang pada waktunya, dapat menjadi pelengkap 24/7 bagi operasi angin dan tenaga surya yang berselang.
Geothermal, kata Bill Glassley, direktur eksekutif dari California Geothermal Energy Collaborative di University of California, Davis, memiliki potensi untuk mengisi seluruh dunia, secara bersih, tanpa batas waktu.
Secara umum, tenaga panas bumi dihasilkan dengan mengekstraksi air panas dari sumur dalam, baik melalui uap langsung atau melalui penukar panas, dan menggunakannya untuk menggerakkan turbin. Semakin besar suhunya, semakin efisien sistemnya.
“Tenaga panas bumi, hingga relatif baru-baru ini, berkonsentrasi pada buah yang tergantung rendah, ” kata Glassley, yang belum terlibat dengan IDDP. "[IDDP adalah] semacam upaya awal untuk bergerak ke arah dapat mengakses sumber daya suhu yang jauh lebih tinggi."
Tetapi untuk IDDP, ini bukan hanya suhu. Pada kedalaman yang mereka bor, tekanannya sangat tinggi sehingga airnya tidak bisa menjadi uap. Pada tekanan suhu yang cukup tinggi — 378 derajat Celcius dan 220 bar — ia menjadi fluida superkritis, dengan sifatnya sendiri dan jauh lebih banyak energi daripada uap.
“Pemodelan kami menunjukkan bahwa memproduksi cairan superkritis berarti bahwa kami akan memiliki sumur yang dapat menghasilkan urutan kekuatan yang lebih besar daripada sumur subkritis konvensional, ” kata Elders. Itu bisa mencapai 50 megawatt, umumnya digambarkan sebagai daya untuk 50.000 rumah.
Setelah bor berdiameter 8, 5 inci mencapai kedalaman target 5.000 meter, mereka akan mengetahui apakah batu tersebut memiliki patahan dan air yang diperlukan untuk mengekstraksi cairan superkritis secara langsung, atau apakah harus dipompa ke bawah, suatu proses yang dengan lembut memperkenalkan fraktur saat air yang relatif dingin memanas. (Ini sama sekali tidak seperti fracking, peneliti dengan cepat menunjukkan.)
Islandia telah menjadi rumah yang ideal karena beberapa alasan. Perusahaan-perusahaan energi telah bersedia mengambil risiko pada teknologi yang tidak akan membayar segera, kata Penatua, dan negara itu sudah terbuka untuk, dan bahkan bergantung pada, sumber energi terbarukan. Secara geografis, proyek ini membutuhkan tempat di mana mereka dapat mengebor dekat dengan aktivitas gunung berapi, tetapi (mudah-mudahan) menghindari memukul magma yang sebenarnya, yang, walaupun mengandung banyak energi, tidak dapat digunakan untuk menjalankan turbin, dan mungkin akan menghancurkan bor saja. Terlepas dari upaya sebelumnya, Islandia telah disurvei dengan relatif baik, dan saat ini berada di Mid-Atlantic Ridge, kondisi yang coba dicapai oleh para pengebor terletak relatif dekat dengan permukaan.
Ada beberapa tempat lain yang dapat menyediakan situs yang cocok di masa depan — tidak mengherankan, di sepanjang tempat lain dengan gunung berapi dan aktivitas seismik, seperti AS barat, Selandia Baru, Italia, dan Keretakan Afrika Timur. Tetapi sementara keberhasilan dalam lubang bor khusus ini dapat memberi negara dan perusahaan lain kepercayaan yang mereka butuhkan untuk memulai proyek mereka sendiri, ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum mulai menghasilkan energi. Mereka harus mengukur kondisi, menempatkan pelapis dalam lubang, membiarkan semuanya memanas, menguji aliran dan membangun pembangkit listrik untuk mengubah cairan superkritis menjadi listrik.
“Kita tidak akan tahu sampai kita berhasil melakukannya, seperti apa ekonomi itu nantinya. Jika kami berhasil memproduksi sumur superkritis di Reykjanes yang memiliki air superkritis yang cukup untuk menghasilkan setara dengan 50 megawatt, maka kami akan membuktikan konsepnya, ”kata Penatua. "Diperlukan beberapa dekade untuk mengembangkannya sebagai proses industri dan mencobanya di bagian lain dunia."
