Hĺbiť geotermálne vrty možno i plazmou

Vaša spoločnosť sa orientuje na výskum a vývoj. Stanovili ste si za cieľ skonštruovať robotickú platformu pre bezkontaktné ultrahĺbkové vŕtanie geotermálnych studní. V čom spočíva váš prístup?

Tomáš Krištofič: Platforma Ultradrill, presnejšie technológia Plasmabit, má za cieľ bezkontaktne rozrušovať horninu. To je primárny rozdiel v porovnaní s dnešnými technológiami, ktoré sú schopné rozrušovať horninu mechanickým trením alebo vŕtaním. Mechanický spôsob je starý vyše sto rokov a hoci sa neustále zlepšuje, výsledky nie sú uspokojivé – dnes existujú tvrdšie vrtáky s mierne väčšou účinnosťou, ale hĺbenie vrtov zostáva naďalej nákladné.

Dlho sme premýšľali, čo a akým spôsobom zmeniť, aby sa predišlo exponenciálnemu rastu ceny a aby bola technológia popri tom schopná odolávať vysokým teplotám a tlakom. Študovali sme viac ako 20 rôznych technológií, ktoré sú v rôznych štádiách – od výskumu na univerzitách až po reálnu prax.

Pred dvomi rokmi sme vypracovali koncept, kde základom rozrušovania je elektrický oblúk. Je to prúdiaca elektrická energia, ktorá je schopná na malom rozsahu zohrievať vodnú paru, tvoriť plazmu a rozrušovať horninu.

Momentálne sa sústredíme na vytvorenie rozhrania. Chceme v relatívne krátkom čase ukázať účinnosť a úspešnosť takejto technológie.

V akej fáze je váš výskum a vývoj? Kedy otestujete poznatky v praxi?

Tomáš Krištofič: Sme v štádiu, kedy máme v laboratóriách čiastočný demonštrátor technológie. No už dnes na úrovni Európy a sveta komunikujeme so špičkami vo výskume  geotermálnych vrtov a pripravujeme konzorcium. Jeho cieľom bude vytvoriť pilotný projekt, kde by sa táto technológia otestovala a ukázalo by sa, že ide o zásadný rozdiel v porovnaní so súčasnými technológiami.

Igor Kočiš: Postupne prechádzame do fázy prípravy prototypu, ktorý by v priebehu zhruba roka a pol až dvoch bol schopný predstaviť technológiu v reálnych podmienkach. To ešte stále nie je cieľová stanica, pretože jedna vec je vedieť zrealizovať technológiu v laboratórnych podmienkach a druhá zrealizovať pilotné a demonštračné projekty. Tie budú nasledovať hneď ako sa nám podarí dosiahnuť tento pre nás dôležitý míľnik. Odpoveď na otázku je teda niekde v období troch rokov.

Ako vaša technológia zmení cenu hĺbkových geotermálnych vrtov?

Tomáš Krištofič: Hlavným benefitom technológie a vôbec diferenciátorom, ktorý môže zabezpečiť rozvoj segmentu geotermálnej energetiky, je práve princíp vŕtania. Cena dnešných technológií rastie s každým kilometrom exponenciálne. Naša technológia bude zabezpečovať rast ceny lineárne alebo takmer lineárne. Samozrejme, že vo veľkých hĺbkach bude i naša platforma vŕtať s mierne exponenciálnou cenovou krivkou, vo všeobecnosti však ultrahĺbkové vrty zlacnejú.

Svoju firmu ste pomenovali Geothermal Anywhere. Ste si istí, že geotermálnu energiu možno využívať kdekoľvek vo svete?

Tomáš Krištofič: Dnes sa geotermálna energia využíva iba na nepokojných – tektonicky aktívnych rozhraniach kontinentálnych platní. Naším cieľom je, aby sa potenciál geotermálnej energie dal využívať aj v kľudných oblastiach – teda aj mimo oblastí tektonických porúch.

Ak dokážeme cenovo a časovo efektívne vyhĺbiť dostatočne hlbokú geotermálnu studňu, geotermálne elektrárne potom môžeme postaviť aj v malých rozmeroch – pre regionálne potreby. To tiež znamená, že by odpadol problém so stratami v elektrických prenosových sústavách. Až 40 % elektrickej energie, ktorá sa vyprodukuje, sa stratí v sieťach a pri prenose z elektrárne do miesta spotreby.

Igor Kočiš: Dosah našej technológie je najmä v tom, že v hĺbkach 5 – 6 kilometrov existuje prostredie s teplotami 200 – 300 až 400 °C. V týchto hĺbkach sa takto horúce prostredie nachádza takmer všade na svete. S dnešnými technológiami sa oplatí vŕtať do hĺbok 2 – 3 kilometrov, čo limituje využitie geotermálnej energie iba na lokality s blízkosťou vulkánov a tektonických zlomov. Problémom je, že na 95 % území sveta takéto tektonické poruchy nie sú, teda v takomto prípade treba vŕtať oveľa hlbšie.

Ako hodnotíte geotermálny potenciál Slovenska, či už ide o využívanie tzv. plytkej geotermie, kde existujú prirodzené vodné rezervoáre, alebo aj pokiaľ ide o tzv. suché teplo?

Igor Kočiš: Potenciál geotermálnej energie na Slovensku je pomerne dobrý, hoci nepatríme k tým najšpičkovejším krajinám z hľadiska prírodných podmienok, kde sa zaraďujú krajiny ako Island, Filipíny alebo západ USA. Napriek tomu sú podmienky aj u nás nadpriemerné, najmä čo sa týka južného Slovenska.

Pre využívanie geotermálnej energie na Slovensku sú ale rovnako kľúčové technológie, techniky vŕtania a spôsoby stimulovania vodných rezervoárov, teda podzemných výmenníkov geotermálneho tepla. Aj o Slovensku platí to, čo sa povedalo – ak budeme mať geotermálne studne s hĺbkou 5 – 6 km, dokážeme plošne budovať regionálne geotermálne elektrárne. Práve tie môžu byť regionálnou alternatívou voči fosílnym, prípadne nukleárnym elektrárňam, ktoré majú všetky známe nedostatky.

Geotermálne elektrárne majú nesporné výhody aj voči veterným a solárnym elektrárňam, ktoré sú typické nepredikovateľnosťou a odchýlkou v okamžitom výkone. Rovnako ale aj pokiaľ ide o vzhľad krajiny alebo pocit miestnych obyvateľov.

Ako hodnotíte prostredie na Slovensku – praje výskumu a vývoju geotermálnych vrtných technológií?

Igor Kočiš: Stav na Slovensku v oblasti výskumu a vývoja, špeciálne v oblasti geotermie, je podobný ako aj v niektorých iných krajinách naokolo. Pokiaľ ide o čísla, tie máme na Slovensku žiaľ najhoršie v regióne.

Aj keď musím konštatovať, že najmä príchodom štrukturálnych fondov na Slovensko do oblasti výskumu a vývoja nastal výrazný posun vo financovaní týchto aktivít. I keď je to pozitívne, nemožno si ale zakrývať oči pred dlhodobou budúcnosťou. Vlastné financovanie vedy ako takej zo slovenského rozpočtu, ktoré by malo byť ťažiskom, je stále na tej istej úrovni. Teda na úrovni pod polovicou percenta HDP. To je vysoko nedostatočné.

Jedna stránka je finančná hodnota, ktorá sa vkladá do výskumu a vývoja. Druhá stránka je účasť súkromného kapitálu a tu má opäť Slovensko bohužiaľ obrovské nevýhody.

Môžete ich konkretizovať?

Samozrejme. Prvou nevýhodou je absencia výskumu a vývoja v sfére veľkých priemyselných podnikov. Žiaľ, väčšina podnikov na Slovensku už dnes nerealizuje vlastný výskum alebo ide len o vyslovene okrajovú aktivitu. Je to aj z dôvodu, že sa už nachádzajú vo vlastníctve zahraničných investorov. Tí robia výskum a vývoj vo svojich materských firmách.

To samozrejme predpokladá aj celkový mix investovania známy z rozvinutých krajín z EÚ aj USA. Tam väčšinou viac ako polovicu investícií do tejto oblasti tvoria súkromné zdroje. Žiaľ na Slovensku tento stav z objektívnych príčin nie je možné tak skoro dosiahnuť. Práve štátne financovanie sa stáva určitým iniciátorom toho, aby sa aj súkromné firmy viac venovali výskumu. Najmä aby boli ochotné do toho ísť a videli za tým reálne výsledky. To je samozrejme beh na dlhú trať, nie je to krátkodobá záležitosť.

Druhým ukazovateľom so zlými hodnotami je existencia súkromného „venture kapitálu”. Investorov ochotných investovať do nových technológií a technologických spoločností je na Slovensku ako šafranu. V princípe ich človek musí veľmi ťažko vyhľadávať a neexistuje tu reálny model fungovania vznikajúcich technologických firiem alebo spin-off z univerzít.

S Tomášom Krištofičom a Igorom Kočišom sa rozprával Michal Jesenič.

K téme