Ученые открыли новый способ получения энергии из земной коры

Фото из открытых источников

В недрах нашей планеты обнаружен потенциально революционный источник экологически чистой энергии, основанный на пьезоэлектрических процессах в глубоких слоях земной коры. Как сообщает "Новосвят", международная группа геоученых выявила, что некоторые минералы способны генерировать электрический ток под воздействием естественных тектонических напряжений.

Исследователи из Техасского университета в Остине и Университета Цинхуа (Китай) провели серию экспериментов, имитирующих условия в земной коре на глубине 10-30 километров. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, демонстрируют, что деформация горных пород вблизи разломов создает устойчивые электрические токи. Особенно интенсивно этот процесс проявляется в зонах повышенной тектонической активности, где природные силы постоянно воздействуют на кварцсодержащие породы.

"Это открытие кардинально меняет наши представления о возможностях извлечения энергии из недр Земли", — объясняет доктор геолого-минералогических наук Ирина Коваленко из Института геологии и геофизики Сибирского федерального университета.

По ее словам, речь идет не просто об улучшении существующих геотермальных технологий, а о принципиально новом подходе к получению энергии, основанном на естественных процессах в земной коре.

До нынешнего открытия пьезоэлектрические эффекты изучались преимущественно в лабораторных условиях и применялись главным образом для создания высокоточных датчиков и измерительных приборов. Однако теперь ученые установили, что в масштабах тектонических разломов эти процессы могут генерировать энергию в количествах, достаточных для промышленного использования.

Особую ценность открытие представляет для регионов с высокой сейсмической активностью. В России такими зонами являются Байкальская рифтовая зона, Камчатка и Алтай. По словам Коваленко, российские ученые уже сотрудничают с японскими коллегами, разрабатывая технологии для улавливания и преобразования "подземных искр" в электричество.

Исследование также опирается на обширные данные, собранные в рамках международного проекта Deep Carbon Observatory, целью которого является комплексное изучение процессов, происходящих в глубинных слоях планеты. Специалисты отмечают, что помимо России, пьезоэлектрическая энергия может быть особенно перспективной для стран с интенсивной тектонической активностью — Японии, Индонезии, Чили и других государств Тихоокеанского огненного кольца.

Важно понимать, что данное открытие выходит за рамки традиционной геотермальной энергетики, которая базируется на использовании тепла Земли. Новый подход предполагает непосредственное преобразование механической энергии тектонических движений в электричество без промежуточных стадий.

Зарубежные научные источники, включая Scientific American и аналитические материалы Clean Air Task Force, подтверждают огромный потенциал глубинных георесурсов как альтернативы ископаемому топливу. В частности, отчет Clean Air Task Force 2022 года указывает на возможность создания новой отрасли энергетики, основанной на нетрадиционных подземных ресурсах.

Эксперты подчеркивают экологическую чистоту потенциальной пьезоэлектрической энергетики — в отличие от традиционных методов генерации электричества, здесь не происходит сжигания топлива и не выделяются парниковые газы. При успешном развитии технологий человечество может получить практически неисчерпаемый источник энергии, что особенно актуально в контексте глобального энергетического перехода и проблем изменения климата.

Разработка промышленных установок для извлечения пьезоэлектрической энергии из недр планеты потребует значительных инвестиций и междисциплинарного подхода. Ученым предстоит решить множество технических задач, связанных с передачей энергии с больших глубин на поверхность и обеспечением стабильности работы системы в условиях геологической нестабильности.