미국 워싱턴(Washington) 주에 기반을 두고 있는 지열(Geothermal) 에너지 개발 회사인 AltaRock Energy사는 자신들의 고유 기술을 이용하여 지열 저류암(Geothermal Reservoirs)을 인위적으로 만드는데 연구를 수행하고 있다.

 

이들은 최근 단일 정(Single Well)을 이용하여 3개의 저류암을 만들기도 하였다. 이는 더 많은 저류암을 생성함으로써 각각의 정에 대한 흐름 및 에너지 생산량을 높일 수 있기 때문에 더 많은 상업용 지열 발전소를 건설할 수 있음을 의미한다.

 

이러한 인위적으로 만들어지는 저류암은 보다 많은 에너지를 생산할 수 있으며, 지열발전소를 건설하는데 필요한 비용의 약 50%를 절감하는 장점을 갖고 있다.

 

AltaRock의 창립자이자 사장인 Susan Petty는 “Newberry EGS(Enhanced Geothermal System, 심부지열발전) 프로젝트의 목적은 EGS 비용을 낮추기 위해 설계된 AltaRock의 기술에 대해 실증 테스트를 실시하는 것이다.

 

그리고 이러한 과정을 통해 일반 드릴링 기술에 의해 도달할 수 있는 심부의 고온 지역으부터 열을 경제적으로 추출할 수 있다”고 밝혔다.

 

일반적으로 이렇게 만들어진 저류암은 활성화 지역(Stimulated Zone) 또는 심부지열발전이라고 불린다. Newberry 심부지열발전 실증테스트 지역은 오레곤(Oregon) 주 고대 화산지역 부근에 위치하고 있다. 프로젝트팀은 먼저 냉각수를 뜨겁고 침투성이 낮은 암석지대에 주입하여 그곳에 위치한 틈(Fracture)을 확대하였다.

 

그러면 주입된 냉각수에 의해 지하의 뜨거운 물이 지표면으로 새어나오고, 냉각수는 인간이 만든 인위적인 저류암에 채워지게 된다. 미 에너지부(US Department of Energy)는 이번 연구에 대해 20백만 달러(약 22억원)의 비용을 지원하고 있다.

 

하나의 정이나 단일 장소에서 다중 열수 저류암(Multiple Hot Water Reservoirs) 지대를 만들 수 있다면, 이를 통해 많은 비용을 절감할 수 있을 것이다. AltaRock사는 다중 저류암 지대를 생성하는 것을 돕기 위해 TZIM(Thermally Degradable Zonal Isolation Materials)이라는 물질을 제조하였다.

 

생화학적으로 분해되는 이 고분자(Polymer)는 Newberry 지역에서 몇 차례 수행되었던 공정에 적용되었다. 이러한 과정을 통해 한 개의 장소에 3개 이상의 저류암을 생성할 수 있다.

 

환경 측면에서 지열에너지는 탄소배출의 영향이 매우 작으며, 청정에너지를 하루 24시간 7일 동안 지속적으로 생산할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 그리고 이러한 장점은 태양발전이나 풍력발전이 태양이 비추는 낮이나 바람이 부는 시간대에만 발전할 수 있는 간헐적 자원(Intermittent Sources)이라는 점과 대조적이다.

 

일반적으로 아이슬란드(Iceland)와 같이 지열발전에 매우 좋은 환경을 갖고 있는 지역에 지열발전이 필요하다고 생각할 수 있다. 그러나 충분한 지열원이 있는 장소라면 전세계 어느 지역이라도 개발이 가능하다.

 

 

 

Geothermal developers from AltaRock Energy, a Washington state-based company, have been working on creating geothermal reservoirs with their own technology.

 

They have recently made three such reservoirs from a single well, which means there is a greater chance a commercial geothermal plant can be built because with more reservoirs there is greater flow and energy output for each well.

 

With human-made reservoirs expanding the energy output, the overall cost of constructing a geothermal plant could be reduced by 50%.

 

Geothermal developers from AltaRock Energy, a Washington state-based company, have been working on creating geothermal reservoirs with their own technology.

 

They have recently made three such reservoirs from a single well, which means there is a greater chance a commercial geothermal plant can be built because with more reservoirs there is greater flow and energy output for each well. With human-made reservoirs expanding the energy output, the overall cost of constructing a geothermal plant could be reduced by 50%.

 

“The purpose of the Newberry EGS project is to demonstrate AltaRock’s tne technology designed to lower the cost of EGS, and thus allow economic extraction of heat from the earth in locations where high temperatures can be reached by conventional drilling techniques,” said Susan Petty, founder and president of AltaRock. (Source: Fort Mill Times)
 
These reservoirs are also called stimulated zones or enhanced geothermal systems, and located at the Newberry Enhanced Geothermal System (EGS) Demonstration site, which is near an ancient volcano in Oregon.

 

They are created by injecting cold water into hot, low permeability rock to amplify fractures there, which then allows the surface hot water to leak out and fill the human-made reservoirs. (The Department of Energy has contributed over $20 million to their research.)
 
The potential costs savings results from the ability to create multiple hot water reservoirs from one well or single site. Alta Rock has made Thermally Degradable Zonal Isolation Materials (TZIM) to help create these multiple zones.

 

A biodegradable polymer was used at the Newberry site in a process that was implemented several times. It is possible to do more than three stimulation rounds at one site for reservoir creation.
 
If you would like to follow the Newberry project updates, Alta Rock has been publishing a blog.
 
Geothermal is believed to have large potential because it has a smaller environmental footprint and produces clean energy 24/7, whereas solar and wind power are intermittent sources.

 

Typically, one may think of Iceland as being nearly synonymous with geothermal power, but there is no reason it can’t be developed all over the world, if there are sufficient natural resources for it.