Sage Geosystems می خواهد بحران انرژی مرکز داده را با ذخیره آب تحت فشار در اعماق زمین حل کند
سیندی تاف در اوایل سال 2022 در وسعت هموار شهرستان استار، تگزاس، برجسته بود که آن را احساس کرد. او به TechCrunch گفت: «به معنای واقعی کلمه زمین را می لرزاند. “این یک لحظه “آه-ها” برای من بود.”
استارت آپ او، Sage Geosystems، تجهیزاتی را آزمایش می کرد که برای برداشت گرما از اعماق زمین استفاده می شد. تیم آب را به چاه تزریق کرده بود و اکنون آن را بیرون می‌داد. نتیجه نه نفت، بلکه آب گرم و تمیز بود که می‌توانست جایگزین گاز طبیعی به‌عنوان منبع ثابت انرژی در سراسر جهان شود.
مردم مدت‌هاست که از گرما در اعماق زمین استفاده می‌کنند و Sage Geosystems نیز همینطور است. اما همچنین پیشنهاد می کند از چاه هایی که هزاران فوت امتداد دارند به عنوان باتری استفاده شود و آب را تحت فشار ذخیره کند تا بعداً برق تولید کند. این شرکت بیش از یک سال است که این مفهوم را در Starr County آزمایش کرده است. Sage Geosystems روز سه شنبه اعلام کرد که در حال ساخت اولین تاسیسات تجاری خود در خارج از سن آنتونیو است.
پروژه جدید بیشتر یک قطعه 10 هکتاری را در کنار یک نیروگاه زغال سنگ متعلق به شرکت تعاونی الکتریک سان میگل (معروف به SMECI) اشغال خواهد کرد. تاف گفت، سیج قصد دارد در آنجا چاه هایی را برای ذخیره برق از یک آرایه خورشیدی کوچک حفر کند و از آن برای تغذیه مداوم یک مرکز داده کوچک استفاده کند و آن را “خانه نمونه برای یک مرکز داده بزرگ” نامید.
سیستم زمین گرمایی تحت فشار زمین، همانطور که این شرکت آن را نامیده است، برای تولید 3 مگاوات برق، که برای بیش از 600 خانه کافی است، در حدود 10 سنت در هر کیلووات ساعت رتبه بندی می شود.
تاف گفت که سیج حفاری را در اواسط سپتامبر آغاز خواهد کرد و کارخانه را در دسامبر راه اندازی خواهد کرد.
تاف و همکارانش پس از مدت‌ها کار در نفت و گاز به سیج ختم شدند. تاف، مدیرعامل این شرکت، دهه‌ها در شل بود و در نهایت به عنوان معاون حفاری خشکی مشغول به کار بود. دیگران به همین ترتیب در شل، اکسون و جاهای دیگر تصدی طولانی مدت داشتند.
تاف گفت: «ما می‌خواستیم به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر برویم، اما این انتقال مشخص نبود. انرژی های تجدیدپذیر تحت تسلط باد و خورشید هستند و با مجموعه مهارت های خود، که شامل درک آنچه در اعماق زمین است و حفاری برای دسترسی به آن است، همپوشانی ندارند. اما زمانی که ما در مورد هر چیزی در زمین شناسی فکر می کردیم – ذخیره انرژی یا زمین گرمایی – آن وقت بسیار مناسب بود.
مانند بسیاری دیگر از استارت آپ های زمین گرمایی، Sage Geosystems با طرحی برای کاهش هزینه برق شروع به کار کرد. قرار دادن آب در زمین یکی از هزینه های بزرگی است که توسعه دهندگان زمین گرمایی با آن مواجه هستند. بله، شما می توانید منتظر بمانید تا آب از لوله عبور کند و به سنگ شکسته اطراف آن نفوذ کند، اما باید مدتی منتظر بمانید. در عوض، آنها آب را تحت فشار تزریق می کنند و این انرژی می گیرد.
زمانی که شرکت شروع به کار در چاه آزمایشی خود کرد، تاف و همکارانش متوجه شدند که می توانند مقداری از این انرژی را با عبور آب تحت فشار از طریق یک توربین جبران کنند.
تاف گفت: “در اصل شما شکستگی را با بادکنک می کنید، و آب را تحت فشار ذخیره می کنید.” سپس وقتی به آن نیاز دارید، اساساً یک دریچه را روی سطح باز می‌کنید، و آن شکستگی می‌خواهد بسته شود و آب را به عقب می‌ریزد.»
در آنجا، برخی از شباهت های بین زمین گرمایی و نفت و گاز شروع به محو شدن می کنند. برای شکستن یک چاه نفت یا گاز، شرکت‌ها آب و شبکه (معروف به محرک) را برای شکستن سنگ و باز نگه داشتن آن تزریق می‌کنند تا سوخت فسیلی بتواند به چاه بازگردد. بیشتر آب مورد استفاده در حفاری از بین می رود و اغلب آب شور در کنار نفت و گاز خارج می شود. بنابراین فرکینگ نه تنها به آب زیادی نیاز دارد، بلکه فاضلاب زیادی نیز تولید می کند.
از سوی دیگر، مریم گلی قصد دارد تلفات آب خود را به حداقل برساند. زمانی که آب از حوضچه ذخیره می شود، بیشتر در سطح اتفاق می افتد. وقتی آب از آن حوضچه به چاه پمپاژ می شود مقداری دیگر باقی می ماند. تاف گفت که با گذشت زمان، سنگ اطراف چاه اشباع می شود و سدی را تشکیل می دهد که تلفات را کاهش می دهد. هنگامی که چاه آزمایشی آن برای اولین بار باز شد، برای هر دوره تزریق و بازیابی، حدود 2٪ در اثر نشت و تبخیر از دست داد. کمی بیش از یک ماه بعد، تنها حدود 1٪ در هر چرخه از دست رفت.
زمانی که سیج فناوری خود را با اولین چاه ثابت کرد، تاف گفت که این شرکت می تواند تا 10 چاه دیگر اضافه کند تا ظرفیت سایت را به 50 مگاوات برساند. SMECI، تعاونی برق که مالک این ملک است، قصد دارد در سال 2026 پنل های خورشیدی را به سایت اضافه کند. برای ارائه نوع برق ثابتی که یک کارخانه زغال سنگ ارائه می کند، شرکت برق به دنبال جفت کردن آن پانل ها با نوعی ذخیره انرژی است. به طور کلی، این شرکت انتظار دارد حداقل 70 درصد از برق مصرفی برای تزریق آب را بازیابی کند.
تاف گفت: “آنها این صندلی ردیف جلو را برای کاری که ما انجام می دهیم می خواهند.” اگرچه این ذخیره انرژی است و نه زمین گرمایی، به ما اجازه می دهد تا حدود 80 درصد از فناوری خود را ثابت کنیم.
فراتر از SMECI، Sage در حال کار با شرکت های بزرگ فناوری برای توسعه پروژه های زمین گرمایی و ذخیره انرژی برای مراکز داده خود است. در حالی که باتری‌های در مقیاس شبکه توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند، برای راه‌اندازی یک مرکز داده با انرژی خورشیدی در یک شب، کمی گران هستند.
ما در تلاش برای رقابت با باتری‌های لیتیوم یونی برای مدت دو تا سه ساعت نیستیم، زیرا آنها ما را از نظر هزینه شکست خواهند داد. اما زمانی که باید شروع به جمع کردن باتری‌های لیتیوم یونی کنید، ما می‌توانیم آنها را با قیمت تمام شده شکست دهیم.