สตาร์ตอัป MIT เริ่มขุดเจาะใต้ดินด้วยเทคนิคใหม่เพื่อผลิตไฟฟ้า ปูทางขุดหลุมลึกที่สุดในโลก 20 กม.

บริษัทเควส เอเนอร์จี (Quaise Energy) ซึ่งเป็นบริษัทที่แยกตัวจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) เริ่มโครงการขุดเจาะใต้ดินด้วยเทคโนโลยีที่เรียกว่าคลื่นมิลลิเมตร (Milimeter wave) เพื่อเข้าถึงพลังงานความร้อนใต้พิภพแล้ว 

โดยมีเป้าหมายสุดท้ายเป็นการทำโรงไฟฟ้าด้วยการขุดเจาะหลุมลึก 20 กิโลเมตร ลึกกว่าหลุมที่ลึกที่สุดในโลกซึ่งยุคสหภาพโซเวียตเคยขุดไว้ที่ 12 กิโลเมตร เพื่อให้พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นพลังงานหลักของโลกทดแทนถ่านหินและนิวเคลียร์ด้วยต้นทุนที่ถูกกว่าในอนาคต

พลังงานความร้อนใต้พิภพ

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal energy) เป็นแหล่งพลังงานความร้อนที่มาจากใต้โลกซึ่งมนุษย์นำมาใช้ผลิตไฟฟ้า โดยมักเป็นการขุดเจาะลึกลงไปประมาณ 2 กิโลเมตร และนำน้ำร้อนที่มีอุณหภูมิประมาณ 200 องศาเซลเซียส มาใช้ปั่นกังหันผลิตไฟฟ้า

การผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพแบบใหม่

แต่ Quaise Energy มองว่าแหล่งความร้อนที่เหมาะสมที่แท้จริงคือแหล่งความร้อน (Hotspot) ระดับลึกที่อยู่ลึกลงไปใต้โลกกว่า 20 กิโลเมตร ซึ่งจะได้น้ำร้อนแรงดันสูงที่มีอุณหภูมิระหว่าง 300 - 500 องศาเซลเซียส ที่ให้ความเสถียรในการผลิตไฟฟ้าทดแทนความร้อนจากถ่านหินหรือแม้แต่พลังงานนิวเคลียร์ได้

อย่างไรก็ตาม สถิติก่อนหน้านี้ มนุษยชาติสามารถเจาะลงไปใต้พื้นโลกได้ลึกสุดเพียง 12.262 กิโลเมตร ณ หลุมเจาะโคลา ซุปเปอร์ดีป โบร์โฮล (Kola Superdeep Borehole) ของสหภาพโซเวียต หรือประเทศรัสเซียในปัจจุบัน ซึ่งใช้เวลาขุดเจาะนานมากกว่า 19 ปี 

เทคโนโลยีผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพแบบใหม่

ด้วยเหุตนี้ Quaise Energy จึงเสนอเทคโนโลยีขุดเจาะใหม่ที่เรียกว่าเครื่องขุดเจาะพลังไจโรตรอน (Gyrotron-powered drilling) ซึ่งเคลมว่าจะทำให้สามารถขุดลึกได้ 20 กิโลเมตร โดยที่ใช้เวลาน้อยกว่ามาก และมีพื้นฐานการทำหน้างานขุดเจาะ (Rig) จากการขุดเจาะน้ำมันซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่เข้าถึงได้อยู่แล้วในปัจจุบัน

เครื่องขุดเจาะพลังไจโรตรอน เป็นการผสานการขุดเจาะด้วยสว่านโรตารี (Rotary drilling) ทั่วไป จนถึงชั้นหิน (Basement rock) จากนั้นปรับเปลี่ยนเป็นคลื่นมิลลิเมตร ที่ให้พลังงานไมโครเวฟกำลังสูง สร้างความร้อนที่ทำให้หินกลายเป็นไอได้ ซึ่งมาจากการพัฒนาแสงเลเซอร์ให้ความร้อนพลาสมาในการทดลองปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน (Fusion reaction) 

แผนผลิตความร้อนใต้พิภพด้วยเทคนิคใหม่

Quaise Energy แบ่งเป้าหมายการเติบโตของบริษัทและเครื่องขุดเจาะพลังไจโรตรอนออกเป็น 3 ระยะ (3-Tiers of Development) ได้แก่

• Tier 1 เป็นการใช้เครื่องขุดเจาะไจโรตรอนกับแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพทั่วไป (ลึก 5 - 8 กิโลเมตร) ที่มีการใช้เครื่องขุดเจาะดั้งเดิมสร้างโรงไฟฟ้าอยู่แล้วเพื่อทดสอบและลดต้นทุนการผลิตเครื่อง (Economic of Scale)
  
  
• Tier 2 เป็นการขุดลงไปยังพื้นที่ซึ่งมีระดับความร้อน/ความลึก สูงกว่า 40 องศาเซลเซียสต่อกิโลเมตร ซึ่งมีพื้นที่กว่า 40% ทั่วโลกที่เข้าข่าย
  
  
• Tier 3 เป็นการขุดลึกลงไปยังพื้นที่ซึ่งมีระดับความร้อน/ความลึก 20 องศาเซลเซียสต่อกิโลเมตร หรือการขุดลึกที่ระดับ 20 กิโลเมตร

บริษัทเชื่อว่า เมื่อสามารถบรรลุเป้าหมายที่ระดับ Tier 3 ได้สำเร็จ จะทำให้สามารถสร้างพลังงานทดแทนถ่านหินหรือแม้แต่นิวเคลียร์ ซึ่งเคลมว่าเพียงพอต่อความต้องการใช้ไฟฟ้าของมนุษยชาติกว่าร้อยละ 90 

ความคืบหน้าของเทคนิคใหม่ในปัจจุบัน

ปัจจุบัน Quaise Energy อยู่ระหว่างการพัฒนาจากห้องทดลองไปสู่การทดสอบจริงเพื่อเริ่มต้นการสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพในระดับ Tier 1 โดยเริ่มขุดเจาะในห้องทดลองได้ 3 เมตร ในห้องทดลองเมื่อเดือนมกราคมที่ผ่านมา

และล่าสุดเมื่อช่วงปลายเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา ทางบริษัทได้ทดสอบจุดเจาะลึก 40 ฟุต หรือประมาณ 12 เมตร ด้วยเครื่องขุดเจาะพลังไจโรตรอนนอกเมืองฮูสตัน (Houston) รัฐเท็กซัส 

นอกจากนี้ ทางบริษัทยังวางแผนขุดเจาะความลึก 130 เมตร ในเขตมาร์เบิล ฟอลส์ (Marble Falls) รัฐเท็กซัส อีกหลายหลุม เพื่อทดสอบการขุดไปถึงระดับชั้นหินแกรนิต (Granite) ซึ่งเป็นอีกการทดสอบที่สำคัญของบริษัทในเดือนกรกฎาคมนี้อีกด้วย