Cara menggunakan satelit untuk mengubah gunung berapi menjadi pembangkit listrik

Ethiopia memunculkan foto-foto gurun berpasir, jalan-jalan ramai Addis Ababa atau lereng curam pegunungan Symen - mungkin dengan pelari di suatu tempat di latar belakang. Namun, negara ini juga merupakan salah satu gunung berapi paling aktif di Bumi, berkat Lembah Rift Afrika Timur , melewati jantungnya.

Celah, atau celah , muncul dalam proses geologis yang membagi lempeng tektonik - sekitar laju pertumbuhan kuku Anda. Di Ethiopia, karena ini, magma muncul ke permukaan, dan ada lebih dari 60 gunung berapi yang dikenal. Banyak dari mereka telah mengalami letusan dahsyat di masa lalu dan meninggalkan kawah raksasa menghiasi lembah keretakan. Beberapa dari mereka aktif hari ini. Pengunjung ke gunung berapi dapat melihat genangan lumpur, mata air panas, dan banyak lubang dari mana uap keluar.


Steam di Aluto Volcano

Warga setempat menggunakan uap ini untuk mencuci dan mencuci, tetapi mengandung lebih banyak fitur. Aktivitas permukaan menunjukkan adanya aliran bawah tanah yang sangat panas, kemungkinan menghangat hingga 300 ° C - 400 ° C. Jika Anda mengebor sumur, Anda dapat mencapai uap suhu tinggi ini yang dapat mengubah turbin besar dan menghasilkan energi yang sangat besar. Untuk negara yang 77% populasinya tidak memiliki akses listrik (salah satu indikator terburuk bagi Afrika), ini bisa sangat berarti.

Energi panas bumi baru-baru ini memperoleh status gagasan serius berkat survei geofisika, yang dapat disimpulkan bahwa beberapa gunung berapi dapat menghasilkan energi yang sangat besar. Ini setara dengan beberapa juta panel surya atau 500 kincir angin. Total sumber daya gunung berapi yang belum dikembangkan diperkirakan mencapai 10 GW.

Konversi energi ini menjadi energi listrik akan didasarkan pada proyek percontohan yang diluncurkan 20 tahun yang lalu di gunung berapi Aluto di wilayah danau 200 km selatan Addis Ababa. Infrastrukturnya sekarang diperbarui dengan tujuan peningkatan kapasitas sepuluh kali lipat, dari 7 menjadi 70 MW. Singkatnya, energi panas bumi tampak seperti solusi yang fantastis, menggunakan sumber terbarukan dan tidak memancarkan banyak karbon dioksida ke atmosfer. Proyek ini bisa menjadi dasar untuk sektor energi Ethiopia, dan membantu menyelamatkan orang dari kemiskinan.

Apa yang ada di permukaan

Masalah utama adalah bahwa, tidak seperti ekonomi panas bumi yang berkembang baik seperti yang Islandia, sangat sedikit yang diketahui tentang gunung berapi Ethiopia. Untuk hampir semua dari mereka, bahkan tidak diketahui kapan dia meletus terakhir kali - dan pertanyaan ini sangat penting, karena letusan gunung berapi dan pembangkit listrik skala besar tidak kompatibel satu sama lain.

Dalam beberapa tahun terakhir, British Natural Environment Research Council (NERC) telah mendanai proyek RiftVolc, sebuah konsorsium universitas-universitas Inggris dan Ethiopia serta para peneliti geologi untuk menyelesaikan beberapa masalah ini. Proyek ini berfokus pada studi ancaman dan metode untuk pengembangan, penelitian dan pelacakan gunung berapi sehingga mereka dapat dioperasikan dalam jangka panjang dan aman.

Selama tiga tahun sekarang, beberapa tim ilmuwan telah menempatkan alat pelacak dan melakukan pengamatan. Tetapi beberapa terobosan paling penting datang dari saluran yang sama sekali berbeda - melalui penelitian tentang citra satelit yang dilakukan di meja di laboratorium.

Mereka menuntun pada penemuan luar biasa terkait dengan Aluto. Menggunakan gambar radar satelit, kami menemukan bahwa permukaan gunung berapi meningkat dan mengempis. Hal yang paling dekat adalah analogi dengan pernapasan - kami menemukan bahwa selama beberapa bulan gunung berapi mengambil "napas" yang tajam, diikuti oleh pernafasan jangka panjang yang lambat dan panjang. Belum jelas bagi kami apa yang menyebabkan naik turunnya ini, tetapi ada alasan untuk percaya bahwa magma, air panas bumi atau gas bergerak di bawah permukaannya pada kedalaman sekitar 5 km.

Ukur suhunya

Dalam karya terbaru kami, kami menggunakan citra satelit inframerah untuk mempelajari lebih detail uap yang keluar dari lubang di tanah. Kami menemukan bahwa tempat-tempat di mana gas berasal sering bertepatan dengan garis patahan yang diketahui di gunung berapi.

Setelah mengukur suhu gas selama beberapa tahun, kami terkejut menemukan bahwa sebagian besar sumur cukup stabil. Hanya beberapa dari mereka di lereng timur yang menunjukkan perubahan suhu yang signifikan. Dan, yang penting, mereka tidak disinkronkan dengan "pernapasan" gunung berapi - tetapi orang akan berharap bahwa suhu di permukaan akan meningkat selama pembengkakan, ketika cairan panas naik dari perut gunung berapi.


Aluto geotermal dengan baik

Kemudian kami beralih ke data curah hujan dan menemukan penjelasan untuk fenomena ini: sumur dengan temperatur yang bervariasi menunjukkan reaksi tertunda terhadap curah hujan yang lebih tinggi di lereng pada patahan. Kami memutuskan bahwa hujan tidak mempengaruhi sumur di dekat pusat gunung berapi, dan oleh karena itu mereka memberikan ide terbaik tentang air terpanas di reservoir panas bumi. Sangat tergantung pada ini ketika memilih tempat untuk pengeboran sumur dan membangun pembangkit listrik di gunung berapi.

Ini adalah salah satu upaya pertama untuk melacak sumber daya panas bumi dari luar angkasa, dan ini dengan sempurna menunjukkan kemampuan metode ini. Karena data satelit dapat diakses oleh semua orang, ini memberi semua orang cara yang murah dan aman untuk menilai potensi panas bumi.

Gunung berapi serupa tersebar di seluruh Kenya, Tanzania, dan Uganda, dan teknologi seperti itu dapat membantu kita menemukan dan melacak sumber daya panas bumi baru yang tidak terpakai di lembah keretakan dan di seluruh dunia. Sungguh menakjubkan betapa banyak yang dapat Anda temukan dengan melangkah ke samping dan memperbesar.