Spezieller Schlamm hilft XGS Energy, mehr Leistung aus geothermischen Brunnen zu gewinnen
Junge geothermische Energiebrunnen können wie aufstrebende Wunderkinder sein, die vor Energie strotzen und das Potenzial haben, ihre Mitbewerber zu übertreffen. Aber wie Menschen nehmen die meisten mit dem Alter ab. In Kalifornien zum Beispiel ist die Menge an Strom, der von geothermischen Kraftwerken erzeugt wird, zwischen 2001 und 2018 um 15% gesunken, teilweise weil bestehende Brunnen veraltet sind.
„Die Geschichte der Geothermie war geprägt von diesem Degradationsbegriff“, sagte Josh Prueher, CEO von XGS Energy, einem Geothermie-Startup. „Dies geschieht auf der ganzen Welt.“
Viele geothermische Kraftwerke pumpen Wasser unter die Erde, wo es durch Risse im Gestein fließt, um die Hitze tief in der Erde zu absorbieren. Wenn es an die Oberfläche gebracht wird, wird es verwendet, um Dampf zu erzeugen, der Turbinen antreibt und Strom erzeugt. Aber wenn geothermische Brunnen altern, können die Risse möglicherweise zu viel Wasser aufnehmen, oder sie beginnen sich zu schließen, wodurch der Brunnen von einem Teil des heißen Gesteins abgeschnitten wird, mit dem er zuvor in Kontakt war.
Laut Pruehers Unternehmen gibt es weltweit viele alte geothermische Brunnen, die rehabilitiert werden können, und viele andere zuvor ignorierte Orte, die Wärme liefern könnten, wenn sie nur mit der richtigen Technologie erschlossen werden könnten. Diese Technologie, so sagte er, ist im Wesentlichen ein spezialisierter Schlamm, der die Risse um einen Brunnen herum mit Mineralien füllt, die sehr gut zur Wärmeleitung geeignet sind.
Das Ergebnis sind Brunnen, die nicht nur produktiver, sondern auch vorhersehbarer sind. „Wir wissen innerhalb von 30 Tagen, wo wir in 30 Jahren in Bezug auf die Stromerzeugung sein werden“, sagte Prueher.
Die Technologie von XGS Energy kann sowohl mit bestehenden als auch mit neuen Brunnen arbeiten. Die neuen Bohrlöcher selbst können einfache, vertikale Löcher sein, die keine teure Bohrausrüstung erfordern. Egal ob alt oder neu, das Startup ummantelt jedes Bohrloch mit einem Metallgehäuse. Zwischen dem Gehäuse und dem Gestein fügt es eine Mischung aus Wasser und proprietären Zusatzstoffen hinzu, die sich in die Risse um das Bohrloch herum absetzen, höchstens einige Fuß vom Gehäuse entfernt.
Die Mischung ist eine Kombination aus Wasser und Mineralien, die von einem Tensid suspendiert werden, sagte Prueher. (Tenside sind auch als Emulgatoren bekannt und halten unlösliche Dinge in Wasser suspendiert, wie Senföl in Salatdressing oder Seife mit Schmutz.) Wenn die Mischung eine bestimmte Tiefe (und daher Temperatur) erreicht, „brechen“ die Tenside und setzen die Mineralien frei, sodass sie sich in die Risse legen können. Prueher wollte keine Einzelheiten nennen, aber laut einem Patentantrag könnten die leitenden Komponenten eine Mischung aus graphitähnlichen Materialien mit einem Mineral wie Silizium sein.
XGS Energy benötigt nur ein Bohrloch, um Wärme zu erzeugen, was die Bohrkosten senkt. Andere Unternehmen könnten Wasser in ein Loch pumpen, es durch Risse im Gestein fließen lassen und es an einem anderen, einige Kilometer entfernten Loch wieder nach oben pumpen. Auf dem Weg könnten die Felsen etwas Wasser aufnehmen, was das Unternehmen veranlasst, mehr hinzuzufügen. Das Wasser, das es an die Oberfläche schafft, hat wahrscheinlich Mineralien und einige Bakterien aufgenommen, die Geräte, die die Wärme vom Wasser zur Dampfturbine übertragen, beschädigen können. All das macht einen Brunnen teurer im Betrieb. XGS Energy lässt sein Wasser hingegen nie aus dem metallumhüllten Bohrloch austreten, was weitere Kosten spart.
Weil das Wasser isoliert ist, kann XGS Energy günstigere Ausrüstungen zur Wärmeextraktion verwenden. Es muss sich keine Sorgen um Mineralien oder Bakterien machen, die sich im umgebenden Gestein befinden. „Wir können die Seite umblättern und auf eine Vielzahl von sehr kostengünstigen, hoch effizienten Wärmeaustauschern zugreifen, auf die die Geothermie historisch gesehen nicht zugreifen konnte“, sagte Prueher.
XGS Energy beginnt im Juli mit dem Bau eines Prototyps im kommerziellen Maßstab auf einem bestehenden geothermischen Feld in Kalifornien. Um das Projekt zu finanzieren, hat es kürzlich eine zusätzliche Finanzierungsrunde der Serie A in Höhe von 20 Millionen US-Dollar abgeschlossen, die von Val Ventures und VoLo Earth Ventures angeführt wurde, mit Beteiligung von B Current Impact Investment, MIH Capital und Thin Line Capital, gab das Unternehmen exklusiv TechCrunch bekannt.
In naher Zukunft plant XGS Energy, eine Version seiner Technologie zu entwickeln, die in alten Öl- und Gasquellen funktioniert. Nicht alle werden geeignet sein, da die meisten Bohrer versuchen, zu viel Hitze zu vermeiden, aber es gibt in den USA einige Regionen, in denen Öl- und Gasquellen heiß genug sind, um Geothermie zu unterstützen. „Das ist eine riesige Chance, weil Sie effektiv die Kosten für die Verstopfung und Aufgabe vermeiden“, sagte Prueher. „Diese Technologie ist sehr geeignet, um diese Brunnen neu zu versorgen.“
