قد يتوقف مستقبل الطاقة الحرارية الأرضية على كرات من الحمض النووي

الحمض النووي، والحوسبة
بيكساباي
تبدو الطاقة الحرارية الأرضية واعدة كمصدر مستدام ومتجدد للطاقة، ولكن هناك عقبة هندسية تؤدي إلى إبطاء معدل اعتمادها. إن المشكلة المحيرة للمهندسين هي الحفر، ففي الوقت الحالي، معرفة مكان حفر البئر وما يحدث بعد الحفر هو مجرد تخمين. ومع ذلك، ربما يكون مهندسو الطاقة الحرارية الأرضية في جامعة ستانفورد قد وجدوا للتو حلاً لمشكلة الحفر هذه، وهو حل يستخدم الحمض النووي الاصطناعي لتتبع الكسور تحت الأرض التي أحدثها البئر.

تُستخدم الطاقة الحرارية الأرضية في 24 دولة حول العالم وتنتج ما يصل إلى 12.8 جيجاوات سنويًا. لإنشاء مصنع جديد، يجب على المهندسين حفر نوعين من الآبار. يخلق البئر الأول كسورًا تسمح للمياه بالتدفق عبر الصخور الساخنة في أعماق الأرض. تتقاطع المجموعة الثانية عبر تلك الكسور مما يسمح للماء الساخن بالارتفاع إلى السطح. ثم ينتج هذا الماء الساخن البخار الذي يستخدم لتوليد الكهرباء.

مقاطع الفيديو الموصى بها

ولا يملك المهندسون الذين يقومون بحفر هذه الآبار طريقة دقيقة للكشف عن الكسور الناتجة خلال الجولة الأولى من الحفر. ويستخدمون حاليًا أجهزة تعقب كيميائية أو حتى إشعاعية لتتبع تدفق المياه تحت الأرض، على الرغم من أنه من المعروف أن هذه أجهزة التتبع لا يمكن التنبؤ بها. على سبيل المثال، قام مجموعة من المهندسين بحقن مادة تتبع في بئر ليختفي تمامًا. وعندما اكتشفوا أخيرًا مادة تتبع، لم تكن هي التي حقنوها، مما دفعهم إلى استنتاج أن المادة المتتبعة تفاعلت كيميائيًا مع مكونات تحت الأرض وتحولت إلى مادة مختلفة.

طور مهندسو الطاقة الحرارية الأرضية نوعًا جديدًا من أدوات التتبع التي تستخدم الآن الحمض النووي الاصطناعي. يمتلك الحمض النووي نمطًا فريدًا ويتشبث بالسيليكا، مما يسمح للفريق بتكوين كرات من السيليكا بداخلها الحمض النووي. يتم بعد ذلك حقن كرات الحمض النووي هذه في البئر، مما يمنح المهندسين القدرة على تتبعها دون القلق بشأن تفاعل المادة مع المكونات الأخرى تحت الأرض.

على الرغم من أن هذه التكنولوجيا تبدو واعدة، إلا أن أجهزة تتبع الحمض النووي تخضع الآن لاختبارات فيما يتعلق باستقرارها الحراري. حتى الآن، بقي مزيج الحمض النووي والسيليكا لمدة ست ساعات عند درجة حرارة 300 درجة فهرنهايت في المختبر، لكن لم يتم اختباره ميدانيًا. إذا أثبتت الاختبارات الميدانية نجاحها، فقد تصبح علامات الحمض النووي هذه هي الشيء الوحيد القادر على مساعدة الطاقة الحرارية الأرضية على الانطلاق حقًا.

توصيات المحررين

  • تسخير الظلام: السباق لحل أكبر مشكلة في الطاقة الشمسية

ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.