Igor Kočiš: Odomknú Slováci ľudstvu nevyčerpateľnú geotermálnu energiu?

, 17.01.2021 06:00
Igor Kočiš, GA Drilling, geotermálna energia
Igor Kočiš, zakladateľ spoločnosti GA Drilling. Autor:

Slovenská firma GA Drilling už niekoľko rokov vyvíja celosvetovo unikátnu technológiu, ako sprístupniť čistú energiu z hĺbok zeme. V súčasnosti je geotermálna energia veľmi drahá a profitujú z nej najmä krajiny, ktoré ležia v tektonicky aktívnych zónach. Inžinieri sa však snažia urobiť túto energiu lacnou a prístupnou všade. Ak sa im to podarí, môže byť geotermálna energia jedným z pilierov dekarbonizácie ekonomiky. Firma GA Drilling v novembri rozbehla spoluprácu so špičkovými britskými vedcami, s ktorými získali grant. Viac nám v rozhovore prezradil zakladateľ spoločnosti Igor Kočiš.

Ako bude prebiehať spolupráca s britskými inžiniermi zo spoločností Mtech-UK Associates, Advanced Analysis a s Brightonskou univerzitou?

Naši vedeckí partneri sa zamerali na to, čo je ich najväčšia expertíza – simulácie vysokých teplôt a tlakov. Naša technológia musí zvládnuť tieto podmienky pod povrchom zeme. Mnohé efekty, ktoré pri takýchto vysokých teplotách a tlakoch pri plazme vznikajú, zatiaľ nie sú vedecky opísané. Preto sú skúsenosti našich britských kolegov veľmi cenné a môžu nám pomôcť zrýchliť vývoj.

Trúfate si na skokovú zmenu v technológii geotermálneho vŕtania. Tak najprv, ako sa vŕta dnes?

Len mechanicky. Mechanické vrtáky postupne prenikajú cez vrstvy a čím je hornina tvrdšia, tým je proces pomalší a náročnejší. Vrták sa opotrebováva, treba ho často meniť a toto je veľký problém, najmä keď prechádzate do veľkých hĺbok. Cena celého vŕtania sa s narastajúcou hĺbkou výrazne zvyšuje. Rastie exponenciálne s každým ďalším metrom. Práve to značne predražuje geotermálne vrty, a najmä hĺbkové geotermálne vrty. Výsledná cena vygenerovanej energie potom nie je konkurencieschopná. Toto je najväčší problém dnešnej konvenčnej geotermie.

Koľko to stojí?

Cena vždy závisí od lokálnej geológie, no pohybuje sa v tvrdých horninách okolo tisíc až tritisíc eur za vŕtaný meter hĺbky. Samozrejme, nejde o konštantnú cenu. Cena rastie exponenciálne s hĺbkou. Vo výsledku sa zhovárame o miliónoch eur.

A čo treba prekonať, aby sme sa dostali k energii planéty?

Vrchné vrstvy tvoria zväčša piesky, sedimenty, usadené pieskovce. Niekde však majú nulovú hrúbku ako napríklad Malé Karpaty pri Bratislave, kde sme rovno na žule. Keby sme išli ďalej na južné Slovensko, tam by vrstva sedimentov dosahovala niekoľko kilometrov, tri až štyri kilometre. Nuž a až pod tým sa nachádza tvrdá hornina, ktorú musíme prekonať, ak chceme získať veľké teplo.

Chceli sme geotermálnu energiu – nevyčerpateľný zdroj energie – odomknúť pre ľudstvo tak, aby bola dostupná kdekoľvek, kde je to potrebné. Aby bola alternatívou k fosílnym palivám.

V čom spočíva skoková zmena, ktorú chcete priniesť?

Riešime dve základné príčiny vysokej ceny dnešného vŕtania. Kľúč spočíva v bezkontaktnej technológii. Používame plazmu. Prvá výhoda je rýchlosť vŕtania. Nemáme teda priamy kontakt s horninou, preto sa vrták natoľko neopotrebováva. Jeho životnosť je podstatne dlhšia a tým odpadá nutnosť pravidelnej výmeny celého vrtného zariadenia, čo je druhá zásadná výhoda. To výrazne skracuje výsledný čas vŕtania, a to znamená aj zníženie ceny.

Ako vŕtate do zeme?

Dali sme si cieľ, že nechceme byť len trochu, ale niekoľkonásobne rýchlejší. Aby sme sa dostali do hĺbok medzi piatimi a desiatimi kilometrami už za niekoľko týždňov. Jadro našej technológie spočíva v rozpojovaní horniny bez toho, aby sme sa jej dotkli. Dokážeme to pomocou termálnych šokov.

Koľko trvá vŕtanie do takých veľkých hĺbok dnes?

Mesiace.

Váš projekt má však ďalšiu odvážnu ambíciu. Má pomôcť nahradiť fosílne palivá. Ako sa to dá dosiahnuť s geotermálnou energiou?

Odpoveď súvisí s hlavnou motiváciou, prečo sme založili firmu a začali na tom pracovať. Chceli sme geotermálnu energiu – nevyčerpateľný zdroj energie – odomknúť pre ľudstvo tak, aby bola dostupná kdekoľvek, kde je to potrebné. Aby bola alternatívou k fosílnym palivám. Ich hlavnou výhodou oproti obnoviteľným zdrojom energie je to, že sú k dispozícii 24 hodín denne, sedem dní v týždni. Zdroje ako slnko, voda, vietor nemajú tento parameter. Lenže geotermálna energia to dokáže. Dokáže nahradiť veľké uhoľné elektrárne jedna k jednej. Toto je jej obrovská výhoda. Dodávky geotermálnej energie sú kontinuálne, dodávateľ energie sa na to môže spoľahnúť.

Ale prečo potom nie je geotermálna energia už dávno rozšírená?

Pretože sa dnes oplatí zatiaľ iba v oblastiach s vysokou tektonickou a vulkanickou aktivitou, kde sú vysoké teploty blízko k zemskému povrchu. Okrem Islandu je to napríklad západ USA, Indonézia, Filipíny, Turecko, Keňa. Jedna taká oblasť je aj v Taliansku, v Toskánsku, volá sa Lardellero. Ide o jednu z najaktívnejších geotermálnych zón na Zemi, takzvaný hotspot. Je to starý stratovulkán, podobný ako v Banskej Štiavnici, ale tento je mladší. Vďaka geotermálnej energii Taliani generujú viac ako 700 megawattov, čo je takmer výkon dvoch blokov jadrovej elektrárne. A robia to za cenu, ktorá je konkurencieschopná a úplne porovnateľná nielen s fosílnymi palivami, ale aj s obnoviteľnými zdrojmi. Toto je náš cieľ, sprístupniť vďaka skoku v technológii takéto priaznivé podmienky všade, kde to treba.

Slováci vynašli spôsob, ako vŕtať tvrdé horniny...
Slováci vynašli spôsob, ako vŕtať tvrdé horniny bez toho, aby sa ich dotkli. Dokážu to pomocou termálnych šokov. Autor: Ľuboš Gondáš

Ako je to s uhlíkovou stopou geotermálnych zariadení?

Geotermia podobne ako iné obnoviteľné zdroje vytvára minimálnu uhlíkovú stopu danú najmä výstavbou elektrárne. Následne už nepotrebuje žiadne palivo. Na vytvorenie geotermálneho systému nie sú nutné dodatočné vysoké environmentálne náklady vo forme špeciálnych materiálov alebo špeciálnej údržby.

Ak by sa vám podarilo výrazne znížiť cenu geotermálnej energie, mohli by si vlastnú geotermálnu elektráreň dovoliť postaviť trebárs mestá alebo podniky?

Vedeli by si to dovoliť aj mestá alebo priemyselné závody. Nie je to však len o dodávke elektriny, ale aj dodávke tepla alebo chladenia. Ide o celé využitie geotermálnej kaskády, ktorú je možné využiť napríklad na vykurovanie skleníkov alebo pre rôzne priemyselné aplikácie, ktoré môžu mať výhody z lacnej energie. Elektrická energia je z tohto asi tá najdrahšia. Najlacnejšie je priame využitie tepla. V porovnaní s klasickým vykurovaním je cena takto dodaného tepla asi tretinová. Na Slovensku už pôsobia pestovatelia paradajok, ktorí využívajú teplo zo zeme počas celého roka. Ide o obnoviteľný zdroj energie, ktorý je plne „environmental friendly“ (priaznivý k životnému prostrediu).

Bude to však skutočne udržateľný zdroj? V magazíne GEO vyšiel v auguste tohto roka článok, ktorý upozorňuje napríklad na to, že v islandskej elektrárni Hellisheiði klesol výkon v uplynulých troch rokoch z 303 megawattov na 267. Podľa miestnych ľudí z vrtov vyčerpali priveľa pary, čím znížili tlak. Pri skúšaní alternatívnych postupov a vrtov spôsobili zemetrasenia. Nehrozia podobné riziká?

Táto otázka súvisí s vývojom technológií. Aj elektráreň Hellisheiði je zatiaľ len v určitom stupni vývoja a skúšania nových prístupov. Každý vrt má svoju priemernú kapacitu a ak tú kapacitu prekročíte, znížite produktivitu vrtu. Jednoducho nemôžete z jedného miesta vytiahnuť viac energie, ako ponúka kapacita. Treba nájsť optimum. Je to vec modelovania, ktoré je v súčasnosti už vo vysokom štádiu rozvinutosti. Dnes je už možné simulovať a navrhnúť celý systém tak, aby bol dlhodobo udržateľný. Prispeje k tomu aj naša technológia, ktorá otvára cestu budovaniu ekonomicky životaschopných takzvaných vŕtaných výmenníkov, ktoré využívajú uzatvorený systém bez čerpania pary z existujúceho rezervoáru.

A čo otrasy?

Ide o takzvanú stimuláciu rezervoárov. Prirovnal by som to k obrátenému radiátoru. Do zeme tlačíte studenú vodu, tá prechádza vrstvami v hornine a späť na povrch ide horúca voda. Čím je rezervoár väčší, tým lepšie prebieha výmena. Tieto metódy priniesol ropný priemysel, ide o frakovanie a stimulácie. Toto môže spôsobiť v plytkých hĺbkach veľmi malé, sotva merateľné otrasy. Ak idete hlbšie, tieto otrasy sa ocitnú pod hranicou merateľnosti. Každý obnoviteľný zdroj energie má svoje výhody aj nevýhody. Napríklad solárne panely v púštnych oblastiach sa zanášajú pieskom, treba zaviesť automatizované čistiace systémy.

Aká je životnosť vrtu?

Vrt môže existovať desiatky rokov. No opäť, závisí to od geológie a konštrukcie vrtu. Je to stavba, ktorej životnosť sa odvíja od použitých materiálov, od toho, či je geologické podložie stabilné. Vrt sa môže zanášať usadeninami, ak je tam vysoká mineralizácia. Ale toto všetko je riešiteľné – udržiavaním vrtu, čistením. Je to ako s každou inou ľudskou konštrukciou – potrebuje údržbu. Geotermia však má v porovnaní s inými obnoviteľnými zdrojmi energie výrazne dlhšiu životnosť.

Ešte jeden postreh z Islandu. Lacná energia prilákala do krajiny ťažký priemysel, hutnícky. Čo nakoniec dramaticky zvýšilo emisie Islandu, ktorý dnes paradoxne napriek najrozvinutejšej energetike postavenej na obnoviteľných zdrojoch je krajinou, ktorá v Európe vyprodukuje najviac CO2 na obyvateľa. Nehrozí podobný scenár aj v krajinách s lacnou pracovnou silou, ak by sa im sprístupnila geotermálna, a teda lacná energia? Neoslabí to ambície ťažkého priemyslu hľadať udržateľné riešenia priamo vo svojich procesoch?

Pozrime sa na to z globálneho pohľadu. Dôležitý je celkový environmentálny odtlačok. Už dnes sa náročné výroby presúvajú do krajín, kde je lacná pracovná sila. V týchto krajinách je dominantným zdrojom energie uhlie. No máme len jednu planétu, je úplne jedno, kde sa tieto emisie vypúšťajú. Náročná výroba dnes prebieha tým najšpinavším spôsobom. Ak však dokážeme špinavé zdroje nahradiť čistými, tak sa výrazne zníži celkový environmentálny odtlačok pri hutníctve. Ak máme zdroj energie, ktorý negeneruje CO2, predstavuje to výrazný progres. Ale odstránenie emisií z energetiky nestačí. Musí ísť o celý reťazec, na toto slúžia regulácie a medzinárodné dohody.

Náročná výroba dnes prebieha tým najšpinavším spôsobom. Ak však dokážeme špinavé zdroje nahradiť čistými, tak sa výrazne zníži celkový environmentálny odtlačok pri hutníctve.

Môže lacná geotermálna energia pomôcť s výrobou vodíka?

Dnes sa 96 percent vodíka vyrába z fosílnych palív (najmä z uhlia). Ide o takzvaný hnedý vodík. Celý tento cyklus má negatívny efekt oproti priamemu využívaniu fosílnych palív. My však potrebujeme vyrábať zelený vodík. Už sme hovorili o tom, že obrovskou výhodou geotermie je, že vie produkovať elektrickú energiu 24 hodín denne. Počas dňa môže dodávať energiu primárne pre mesto, ale v noci, keď nie je taká vysoká potreba, môže byť táto energia použitá na výrobu vodíka. Preto si myslím, že geotermálna energia sa môže stať pilierom vodíkovej ekonomiky, výrazne by zvýšila podiel zeleného vodíka. Celé je to len o dodávke energie.

Ako s vaším spoločným projektom s Britmi súvisí covid? Môže byť súčasná situácia nakoniec motorom pre inovácie?

Každá kríza vytvára problematické situácie, ale aj príležitosti. Začnem tým, čo je najviac problematické. Vplyvom prepadu cien ropy a energie sa oslabil vrtný priemysel, od ktorého sme pri našom vývoji závislí. Náš projekt sa dostal do veľmi náročnej pozície. Ale na druhej strane, čo je dobré a pre nás pozitívne, veľké európske aj národné iniciatívy začali oveľa výraznejšie podporovať udržateľné riešenia v oblasti generovania zelenej energie. Prístup je oveľa komplexnejší, hľadajú sa riešenia, ktoré môžu priniesť dlhodobý efekt.

V Spojenom kráľovstve posilnili výzvy na riešenie dekarbonizácie priemyslu. Nám sa podarilo urobiť projekt, ktorý sme dokázali obhájiť v ťažkej konkurencii medzi stovkami ďalších projektov. Podarilo sa nám navrhnúť riešenie, ktoré dokáže vďaka simuláciám urýchliť vývoj našej technológie, aby sme ju vedeli rýchlejšie priniesť do praxe. Celé je to o tom, akým spôsobom dokáže covid motivovať ľudí, ktorí prijímajú kľúčové rozhodnutia, aby sa zamysleli nad tým, ako sa dajú aj v tejto situácii robiť veci inak a s efektom, ktorý bude udržateľný.

Igor Kočiš (v strede) počas predstavovania...
Igor Kočiš (v strede) počas predstavovania technológie. Autor: Matúš Kopalko

Projekt má posilniť premostenie medzi výskumom a priemyslom. Ale prečo toto premostenie nevzniklo na Slovensku, so slovenskou univerzitou?

Dlhodobo spolupracujeme so slovenskými univerzitami. Kvalita vzdelania a výskumu na Slovensku je však dlhodobo podvyživená. Lenže to je osobitná téma. Kapacita slovenskej vedy a výskumu spolupracovať s praxou má väčšie obmedzenia ako niektoré univerzity vo svete. My navyše potrebujeme špecifickú expertízu z oblasti vrtného priemyslu.

Spomínal som plazmu vo vysokých tlakoch. V Spojenom kráľovstve nachádzame partnerov, ktorí v podobných podmienkach už pracovali, vedia nás obohatiť svojimi poznatkami. Nemusíme mnohé veci skúmať od začiatku. Ako sme to robili prvých päť až šesť rokov od založenia firmy. Na začiatku sme sa venovali základnému výskumu, až potom sme sa vedeli dostať k reálnym nástrojom a ich testovaniam. Preto sú pre nás skúsenosti britských partnerov neoceniteľné.

Pred dvomi rokmi ste mi povedali, že jednou z hlavných prekážok v rozvíjaní vašej technológie nie sú peniaze, ale nedostatok inžinierov na Slovensku. Mladí ľudia odchádzajú za hranice. A nie pre nízke zárobky, ale pre nastavenie spoločnosti. Darí sa to meniť?

Stále je to náročné. Jednou z našich najdôležitejších priorít je priťahovať najlepšie mozgy späť na Slovensko. Nech naberú skúsenosti v zahraničí, aby sme ich my alebo iní dokázali využiť pre našu slovenskú vedu, technológiu a ekonomiku.

Nachádzame sa vo fáze testovania našej technológie, potrebujeme ľudí s praktickými skúsenosťami s vŕtaním a tí sa spravidla nachádzajú mimo strednej Európy. V pobočke firmy v Spojenom kráľovstve máme konštruktérov, ktorí strávili celý život navrhovaním vrtných zariadení. Takéto kapacity sa na Slovensku nenachádzajú. Ale to, čo máme dobré a kvalitné a z čoho historicky ťažíme, je silná tradícia v strojárskom a elektroinžinierskom priemysle.

Ako je to s geotermálnou energiou na Slovensku dnes?

Existujú úspešné projekty v Šali a v Galante, ktoré pomáhajú geotermálnou energiou znižovať náklady v centrálnom vykurovaní a znižovať environmentálny odtlačok vykurovania. Čím viac podobných projektov bude, tým lepšie. Pre nás bude výhodné vstupovať do takýchto projektov a pomáhať im, aby boli efektívnejšie a vedeli generovať viac čistej energie z jedného miesta.

Kedy by sa mohla vaša technológia začať používať?

Momentálne je veľmi náročné obdobie. V súvislosti s covidom vznikli po celom svete rôzne verzie lockdownu, čo výrazne spomalilo spoluprácu s našimi hlavnými priemyselnými partnermi. Robíme všetko preto, aby sme dokázali náš projekt realizovať a dúfame, že keď pandémia trochu poľaví, vedeli by sme to urýchliť a priviesť do praktického cieľa.

Igor Kočiš (1974)

generálny riaditeľ

  • Spoluzakladal spoločnosť GA Drilling, ktorá vyvíja technológiu plazmového vŕtania.
  • Spoločnosť priniesla už vyše 20 unikátnych technologických vynálezov a päť úžitkových vzorov, 80 percent komponentov si pritom vyrába vo vlastných dielňach.
  • V roku 2014 bol vybraný do zoznamu TOP 100 inovátorov strednej a východnej Európy.

© AUTORSKÉ PRÁVA VYHRADENÉ

Páči sa Vám tento článok? Prosíme, podporte kvalitnú žurnalistiku.

Cieľom denníka Pravda a jeho internetovej verzie je prinášať Vám každý deň aktuálne spravodajstvo. Na to, aby sme pre Vás mohli stále a ešte lepšie pracovať, potrebujeme i Vašu podporu. Ďakujeme Vám za akýkoľvek finančný príspevok.

Podporiť Poslať SMS Predplatiť denník
#výroba energie #technológia #svetový unikát #geotermálna energia
Sleduj najnovšie články na našom Facebooku