Po dulkėtomis Kvinslendo glūdumos lygumomis, po miesteliais, kurie gyvuoja remdamiesi vieninteliu patikimu vandens šaltiniu, slypi uolienų sluoksnis, toks senas, kad susiformavo dar gerokai prieš dinozaurus. Dešimtmečius ši struktūra buvo beveik nepastebima – nematoma paviršiuje ir paslėpta po kitomis geologinėmis dubumomis.
Dabar mokslininkai mano, kad šis paslėptas geologinis darinys – Adavale baseinas – gali padėti išspręsti vieną iš opiausių Australijos švarios energijos problemų: kur saugoti atsinaujinančių energijos šaltinių pagamintą energiją ypač dideliu mastu.
Australija gamina vis daugiau elektros energijos iš saulės ir vėjo, tačiau egzistuoja esminis iššūkis. Saulė ir vėjas yra nepastovūs: kai gamyba didelė, dalis elektros tiesiog prarandama, nes jos nėra kur panaudoti ar sukaupti.
Kai gamyba sumažėja, elektros tinklui reikia patikimo rezervo. „Lithium-ion“ baterijos čia padeda, tačiau jos brangios ir riboto mastelio. Energiją galima sukaupti kelioms valandoms, tačiau jos saugojimas dienoms ar tokiu mastu, kad užtektų milijonams namų ūkių, tampa kur kas sudėtingesnis.
Vis daugiau mokslininkų įsitikina, kad atsakymas slypi ne didesnėse paviršiuje statomose baterijose, o 2–3 kilometrų gylyje po žeme.
Baseinas su paslėptu lobiu
Adavale baseinas pirmą kartą identifikuotas 1958 m. Net ir šiandien geologai jį vadina menkai ištirtu. Jis yra palaidotas po Eromangos ir Galilėjos baseinais, kurie sudaro dalį milžiniško Didžiojo artezinio baseino – vienos iš didžiausių požeminio gėlo vandens sistemų Žemėje.
Skirtingai nei daugelis kitų geologinių darinių, Adavale baseinas paviršiuje nepalieka jokių akivaizdžių žymių. Jo buvimo neišduoda nei stačios atodangos, nei atsivėrusios uolienų juostos. Kad suprastų, kas glūdi giliai po žeme, mokslininkai privalo gręžti.
Geologinių tyrimų agentūra „Geoscience Australia“ neseniai užbaigė 31 mln. Australijos dolerių vertės gręžimo programą, skirtą šio baseino potencialui įvertinti. Lapkritį komanda išgręžė maždaug trijų kilometrų gylio gręžinį – tai tapo nauju šios agentūros gylio rekordu.
Iš šio gręžinio buvo iškelta vientisa 976 metrų ilgio uolienų šerdis, surinkta daugiau nei 500 uolienų skaldos mėginių ir keli požeminio vandens mėginiai.
Pagrindinis tyrėjų dėmesio objektas – storas uolienų druskos sluoksnis, žinomas kaip Boree druskos telkinys. Šiuo metu tai vienintelis žinomas druskos sluoksnis rytų Australijoje, kuris, atrodo, yra pakankamai storas, kad jame giliai po žeme būtų galima saugoti vandenilį.
„Šią uolienų druską galima ištirpinti, o susidariusioje ertmėje galima saugoti įvairias medžiagas, pavyzdžiui, vandenilio dujas ar suslėgtą orą“, – aiškina „Geoscience Australia“ direktorius Mitchellas Bouma. Tokia idėja gali pasirodyti neįprasta, tačiau užsienyje ji jau seniai pritaikoma praktikoje.
Vandenilio saugojimo druskos ertmėse mokslas
Druskos telkiniai turi ypatingą savybę – juos galima tirpdyti vandeniu, taip suformuojant dideles ertmes, vadinamas druskos kameromis arba kavernomis. Inžinieriai įleidžia vandenį, kuris tirpdo dalį druskos sluoksnio, tuomet susidariusi sūrių vandenų (sūrymo) masė išsiurbiama į paviršių, o po žeme lieka tuščia ertmė.
Ši ertmė vėliau gali būti panaudota dujoms saugoti. Iš atsinaujinančių šaltinių (pavyzdžiui, saulės ir vėjo elektrinių) pagamintas vandenilis gali būti pumpuojamas į tokias ertmes, kai elektros pasiūla yra didelė ir atsiranda perteklius. Kai elektros paklausa išauga, vandenilis iš ertmių išgaunamas, atkeliauja į paviršių ir panaudojamas elektros energijai gaminti.
Taip druskos kaverna tampa požemine energijos atsarga – savotiška baterija geologiniu mastu. Skaičiuojama, kad viena tokia ertmė Adavale baseine galėtų sukaupti apie 6 000 tonų vandenilio.
Tai atitinka maždaug 100 gigavatvalandžių energijos – panašiai tiek sukauptų maždaug 50 didžiausių Australijos tinklo lygmens baterijų kartu sudėjus. Ekspertų vertinimu, vos kelios tokios kaveros galėtų aprūpinti elektra apie 20 mln. namų ūkių visai dienai, remiantis vidutinėmis vieno Brisbeno gyventojo vartojimo apimtimis.
Palyginimui, stambūs vandenilio saugojimo objektai druskos ertmėse užsienyje sėkmingai veikia jau kelis dešimtmečius. Jungtinėse Valstijose vykdomas didelis projektas Jutos valstijoje, kur planuojama įrengti dvi druskos kaveras, kiekvienoje iš jų saugoti po 5 500 metrinių tonų vandenilio. Tai rodo, kad technologija yra ne tik teoriškai pagrįsta, bet ir praktiškai įgyvendinama labai dideliu mastu.
