Przyszłość energii geotermalnej może zależeć od kulek DNA

click fraud protection
DNA, informatyka
Pixabay
Energia geotermalna wydaje się obiecująca jako zrównoważone, odnawialne źródło energii, ale przeszkoda inżynieryjna spowalnia tempo jej stosowania. Problemem, który irytuje inżynierów, są wiercenia — w obecnej sytuacji wiedza o tym, gdzie wywiercić studnię i co się stanie po jej zakończeniu, pozostaje kwestią domysłów. Jednak inżynierowie geotermalni na Uniwersytecie Stanforda mogli właśnie znaleźć rozwiązanie tego problemu związanego z odwiertami, wykorzystując syntetyczne DNA do śledzenia podziemnych pęknięć powstałych w odwiercie.

Energia geotermalna jest wykorzystywana w 24 krajach na całym świecie i wytwarza do 12,8 gigawatów rocznie. Aby postawić nową instalację, inżynierowie muszą wywiercić dwa rodzaje studni. Pierwszy odwiert tworzy pęknięcia, które umożliwiają przepływ wody przez gorące skały w głąb ziemi. Drugi zestaw przechodzi przez te pęknięcia, umożliwiając wypłynięcie gorącej wody na powierzchnię. Ta gorąca woda wytwarza następnie parę, która służy do wytwarzania energii elektrycznej.

Polecane filmy

Inżynierowie wiercący te studnie nie mają dokładnego sposobu na wykrycie pęknięć powstałych podczas pierwszej rundy wierceń. Obecnie do śledzenia przepływu wody pod ziemią używają chemicznych, a nawet radioaktywnych znaczników, choć wskaźniki te są notorycznie nieprzewidywalne. Na przykład grupa inżynierów wstrzyknęła znacznik do studni, po czym całkowicie zniknął. Kiedy w końcu wykryli znacznik, nie był to ten, który wstrzyknęli, co doprowadziło ich do wniosku, że znacznik reaguje chemicznie ze składnikami podziemnymi i przekształca się w inną substancję.

Inżynierowie zajmujący się geotermią opracowali nowy typ znacznika, który obecnie wykorzystuje syntetyczne DNA. DNA ma unikalny wzór i przylega do krzemionki, co pozwala zespołowi stworzyć kulki krzemionki z DNA w środku. Te kulki DNA są następnie wstrzykiwane do studni, co daje inżynierom możliwość ich śledzenia bez obawy, że materiał zareaguje z innymi składnikami pod ziemią.

Chociaż technologia jest obiecująca, znaczniki DNA są obecnie poddawane testom dotyczącym ich stabilności cieplnej. Jak dotąd kombinacja DNA i krzemionki przetrwała w laboratorium sześć godzin w temperaturze 300 stopni Fahrenheita, ale nie została przetestowana w terenie. Jeśli testy terenowe zakończą się sukcesem, te znaczniki DNA mogą okazać się jedyną rzeczą, która może naprawdę pomóc energii geotermalnej w rozwoju.

Zalecenia redaktorów

  • Wykorzystanie ciemności: wyścig o rozwiązanie największego problemu energii słonecznej

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.