Wie man einen Satelliten benutzt, um einen Vulkan in ein Kraftwerk zu verwandeln

Äthiopien zaubert Bilder von Sandwüsten, den geschäftigen Straßen von Addis Abeba oder den steilen Hängen des Symen- Gebirges - vielleicht mit einem Läufer irgendwo im Hintergrund. Dank des ostafrikanischen Rift Valley , das mitten durch sein Herz verläuft, ist dieses Land jedoch auch eines der vulkanisch aktivsten der Erde.

Spalten oder Risse treten in einem geologischen Prozess auf, der tektonische Platten spaltet - ungefähr mit der Wachstumsrate Ihrer Nägel. In Äthiopien kommt deshalb Magma an die Oberfläche und es gibt mehr als 60 bekannte Vulkane. Viele von ihnen haben in der Vergangenheit enorme Ausbrüche erlebt und riesige Krater im Rift Valley hinterlassen. Einige von ihnen sind heute aktiv. Besucher von Vulkanen können sprudelnde Schlammpfützen, heiße Quellen und viele Öffnungen sehen, aus denen Dampf entweicht.


Dampf am Aluto-Vulkan

Einheimische verwenden diesen Dampf zum Waschen und Waschen, aber er enthält viel mehr Funktionen. Die Oberflächenaktivität weist auf extrem heiße unterirdische Ströme hin, die möglicherweise auf 300 ° C bis 400 ° C erwärmt wurden. Wenn Sie einen Brunnen bohren, können Sie diesen Hochtemperaturdampf erzielen, der große Turbinen drehen und eine große Menge Energie erzeugen kann. Für ein Land, in dem 77% der Bevölkerung keinen Zugang zu Elektrizität haben (einer der schlechtesten Indikatoren für Afrika), kann dies viel bedeuten.

Geothermie hat kürzlich dank geophysikalischer Untersuchungen den Status einer ernsthaften Idee erlangt, aus der geschlossen werden kann, dass einige Vulkane ein Gigawatt Energie produzieren können. Dies entspricht mehreren Millionen Sonnenkollektoren oder 500 Windmühlen. Die gesamte unentwickelte Ressource der Vulkane wird auf 10 GW geschätzt.

Die Umwandlung dieser Energie in elektrische Energie basiert auf einem Pilotprojekt, das vor 20 Jahren auf dem Aluto-Vulkan in einer Seenregion 200 km südlich von Addis Abeba gestartet wurde. Die Infrastruktur wird derzeit mit dem Ziel einer zehnfachen Kapazitätserhöhung von 7 auf 70 MW aktualisiert. Kurz gesagt, Geothermie scheint eine fantastische Lösung zu sein, bei der erneuerbare Quellen verwendet werden und nicht viel Kohlendioxid in die Atmosphäre abgegeben wird. Dieses Projekt könnte die Grundlage für den äthiopischen Energiesektor bilden und dazu beitragen, Menschen aus der Armut zu retten.

Was liegt an der Oberfläche

Das Hauptproblem besteht darin, dass im Gegensatz zu so gut entwickelten geothermischen Volkswirtschaften wie der isländischen nur sehr wenig über äthiopische Vulkane bekannt ist. Für fast alle ist nicht einmal bekannt, wann er zum letzten Mal ausbrach - und diese Frage ist kritisch, da Vulkanausbrüche und Großkraftwerke nicht miteinander vereinbar sind.

In den letzten Jahren hat der British Natural Environment Research Council (NERC) das RiftVolc-Projekt finanziert, ein Konsortium britischer und äthiopischer Universitäten und geologischer Forscher, um einige dieser Probleme zu lösen. Das Projekt konzentrierte sich auf die Untersuchung von Bedrohungen und Methoden für die Entwicklung, Erforschung und Verfolgung von Vulkanen, damit diese langfristig und sicher betrieben werden können.

Seit drei Jahren platzieren mehrere Wissenschaftlerteams Ortungsgeräte und führen Beobachtungen durch. Einige der wichtigsten Durchbrüche kamen jedoch von einem völlig anderen Kanal - durch Untersuchungen zu Satellitenbildern, die am Tisch in Laboratorien durchgeführt wurden.

Sie führten zu erstaunlichen Entdeckungen im Zusammenhang mit Aluto. Unter Verwendung von Satellitenradarbildern fanden wir heraus, dass die Oberfläche des Vulkans aufgeblasen und entleert ist. Das Nächste ist die Analogie zum Atmen - wir fanden heraus, dass der Vulkan mehrere Monate lang scharf „atmet“, gefolgt von einem langsamen und langen, langfristigen Ausatmen. Es ist uns noch nicht klar, was diese Höhen und Tiefen verursacht, aber es gibt allen Grund zu der Annahme, dass sich unter seiner Oberfläche in einer Tiefe von etwa 5 km Magma geothermische Gewässer oder Gase bewegen.

Messen Sie die Temperatur

In unserer jüngsten Arbeit haben wir Infrarot-Satellitenbilder verwendet, um den Dampf, der aus Löchern im Boden austritt, genauer zu untersuchen. Wir fanden heraus, dass die Orte, von denen das Gas kommt, oft mit den bekannten Verwerfungslinien auf dem Vulkan zusammenfielen.

Nachdem wir die Gastemperatur mehrere Jahre lang gemessen hatten, stellten wir überrascht fest, dass die meisten Brunnen ziemlich stabil sind. Nur wenige von ihnen am Osthang zeigten signifikante Temperaturänderungen. Und vor allem waren sie nicht mit dem "Atmen" des Vulkans synchronisiert - aber man würde erwarten, dass die Temperatur an der Oberfläche während der Schwellung ansteigen würde, wenn heiße Flüssigkeit aus den Eingeweiden des Vulkans aufsteigt.


Aluto Geothermie gut

Dann wandten wir uns den Niederschlagsdaten zu und fanden eine Erklärung für dieses Phänomen: Brunnen mit unterschiedlichen Temperaturen zeigten eine verzögerte Reaktion auf Niederschläge weiter oben am Hang des Fehlers. Wir haben festgestellt, dass der Regen die Brunnen in der Nähe des Vulkanzentrums nicht beeinflusst und daher die beste Vorstellung von den heißesten Gewässern im geothermischen Reservoir vermittelt. Viel hängt davon ab, wenn Sie Orte zum Bohren von Brunnen und zum Bau von Kraftwerken auf dem Vulkan auswählen.

Dies ist einer der ersten Versuche, geothermische Ressourcen aus dem Weltraum zu verfolgen, und zeigt die Fähigkeiten dieser Methode perfekt. Da Satellitendaten für jedermann zugänglich sind, bietet dies jedem eine kostengünstige und sichere Möglichkeit, das geothermische Potenzial zu bewerten.

Ähnliche Vulkane sind in Kenia, Tansania und Uganda verstreut. Diese Technologie kann uns helfen, neue, nicht genutzte geothermische Ressourcen im Rift Valley und auf der ganzen Welt zu entdecken und zu verfolgen. Es ist erstaunlich, wie viel Sie entdecken können, wenn Sie beiseite treten und hineinzoomen.