Islandský projekt hlubokého vrtání ( IDDP ) je projekt , jehož cílem je vytvořit a vyvinout technologie pro získávání geotermální energie z hlubinných vrtů, ve kterých je geotermální tekutina v superkritickém stavu. Projekt byl zahájen v roce 2000 konsorciem islandských energetických společností: Hitaveita Suðurnesja , Landsvirkjun , Orkuveita Reykjavíkur a Orkustofnun. V roce 2001 byla založena mezinárodní skupina poradců SAGA (Science Applications Group of Advisors), která poskytuje vědeckou a technickou podporu projektu. Účastní se ho odborníci z 12 zemí, mimo jiné z USA , Kanady , Islandu , Německa , Francie , Itálie , Ruska , Nového Zélandu a Japonska [1] .
Hlavním cílem projektu je vývoj technologií pro výrobu energie z hlubokých hydrotermálních nádrží, ve kterých je voda v nadkritickém stavu. Ve srovnání s konvenční tekutinou má superkritická tekutina výrazně nižší viskozitu a hustotu. Díky tomu může být rychlost cirkulace superkritického chladiva výrazně vyšší. Odhaduje se, že výkon takového systému bude 10krát větší než výkon konvenčního systému: energie získaná z typického 2,5 km dlouhého vrtu na Islandu produkuje elektrický výkon řádově 5 MW, zatímco vrt dosáhne nádrže. při superkritických podmínkách (teplota 430–450 °C a tlak 23–26 MPa) by při stejném objemovém průtoku chladiva poskytlo 50 MW. [2]
Typické vysokoteplotní geotermální vrty však produkují směs páry a vody o teplotě 200–320 °C [3] , zatímco u čisté vody je kritického bodu dosaženo při teplotě 374,15 °C a tlaku 22,21 MPa. Pokud jsou ve vodě rozpuštěné soli, pak jsou pro přechod do superkritického stavu nutné ještě vyšší teploty a tlaky. [4] Pro mořskou vodu , která je zdrojem islandských geotermálních vod, odpovídá kritickému bodu teplota 406 °C a tlak 29,8 MPa [5] .
Island se nachází na Středoatlantickém hřebeni . To je důvodem jeho vysokého geotermálního potenciálu: vysokých teplot zde lze dosáhnout v mnohem menších hloubkách než na většině míst na Zemi. Kromě energie je to také významný zájem geologie, protože nám umožňuje studovat řadu procesů, jako je interakce mořské vody s čedičovými horninami, její cirkulace v hydrotermálních zdrojích a další. [3] Tyto studie pomohou najít odpovědi na mnoho otázek, od deskové tektoniky a chemického složení oceánů až po původ života. [jeden]
V roce 2006 bylo zahájeno vrtání vrtu IDDP-1 ve vulkanické zóně Krabla . Podle odhadů by zde nadkritických podmínek mohlo být dosaženo v hloubce 4 km. V roce 2009 však již v hloubce 2,1 km dosáhl vrt ryolitického magmatu o teplotě 900 °C, a proto bylo další vrtání nemožné. [6] Jde o druhý vrt na světě, který dosáhl magmatu: první byl vyvrtán v roce 2007 na Havaji [7] .
Navzdory skutečnosti, že nebylo možné dosáhnout nádrže s nadkritickou tekutinou, bylo rozhodnuto provést testy. Dno vrtu v kontaktu s magmatem bylo částečně zacementováno instalací štěrbinové vložky [6] . Studna se ukázala jako velmi produktivní: po dobu 2 let z ní byla přiváděna přehřátá pára o teplotě až 450 °C a tlaku 40 až 140 barů, což umožnilo vyrábět elektřinu o kapacitě 36 MW [8] [9] .
Po této zkoušce bylo potřeba kvůli korozi zrestaurovat pozemní zařízení stanice. Studnu nebylo možné uzavřít pro poruchu ventilů, pokus o její ochlazení vedl ke zřícení pláště, v souvislosti s čímž byla studna opuštěna. [9]
V roce 2014 byl na základě projektu IDDP-1 zahájen projekt vytvoření mezinárodní observatoře magmatu - KMT ( Krafla Magma Testbed ) [10] [11] .
Vrtání vrtu IDDP-2 začalo v srpnu 2016 prohloubením stávajícího vrtu RN-15 na poloostrově Reykjanes . V lednu 2017 bylo dosaženo hloubky 4659 m [12] [13] . Hlavním problémem vrtů byly zóny s vysokou propustností nacházející se v hloubkách pod 3 km, v důsledku čehož došlo k úplné ztrátě cirkulace vrtné kapaliny [5] [14] .
IDDP-2 byl první vrt na světě, který dosáhl superkritické hydrotermální nádrže. Teplota na dně vrtu dosáhla 426 °C, tlak byl 34 MPa. [5]
V letech 2017–2018 byla studna stimulována. Při průzkumu bylo zjištěno poškození pažnicové struny v hloubce 2,3–2,4 km, což vedlo k únikům kapalin. Úniky však byly zanedbatelné a bylo rozhodnuto zahájit testování. [15] Testování vrtů začalo v prosinci 2019 [16] .