• W kalderze Krafla założono pierwszy na świecie ośrodek badawczy magmy przeznaczony do zaawansowanych badań i eksperymentów
• Do współpracy przy projekcie zaproszone są instytucje badawcze z całego świata
• Zostanie powołana organizacja non-profit – porównywalna do międzyrządowej Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (Cern)

Projekt Krafla Magma Testbed (KMT) powstał pod egidą islandzkiego Klastra Badań Geotermalnych (GEORG) z siedzibą w Reykjavíku, a jego celem jest projekt poszerzenie naszej wiedzy na temat magmy i sposobów wychwytywania energii geotermalnej, co potencjalnie może zwielokrotnić wydajność odwiertów geotermalnych.

Kaldera Krafla to duża depresja utworzona w wyniku erupcji i zapadnięcia się wulkanu – położona jest na północ od jeziora Mývatn w północnej Islandii, w jednym z najbardziej aktywnych regionów wulkanicznych na wyspie. Obszar obfituje w komory magmowe, czyli podziemne zbiorniki stopionej skały, które można znaleźć nawet kilka kilometrów pod powierzchnią.  

Kaldera Krafla na Islandii. Fot. GEORG

Pierwszy odwiert, którego wiercenie ma rozpocząć się na przełomie 2026 i 2027 r., umożliwi bezpośrednie pobranie próbek magmy oraz pomiar jej ciśnienia i temperatury. Następnie zostanie wykonany drugi odwiert, który będzie wykorzystany do zbadania potencjału wykorzystania energii geotermalnej.

Fundusze niezbędne są do zapewnienia wysoce specjalistycznego sprzętu wiertniczego oraz zespołu starannie dobranych ekspertów inżynierów. Dzięki przypadkowemu odkryciu podczas odwiertów geotermalnych, wiadomo że komora magmowa, do której teraz chcą dotrzeć badacze znajduje się 2 km pod powierzchnią. W jej bezpośrednim sąsiedztwie założono pierwszy na świecie ośrodek badawczy magmy przeznaczony do zaawansowanych badań i eksperymentów. 

Islandzki pomysł – międzynarodowy projekt

Przed planowanym rozpoczęciem wierceń w roku 2026/27 klaster chce stworzyć organizację non-profit – porównywalną do międzyrządowej Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (Cern) – aby zarządzać dostępem do magmy, ustalać priorytety i zająć się kwestiami prawnymi projektu.

GEORG rozpoczął rozmowy mające na celu utworzenie międzynarodowej koalicji badawczy i instytucji, którzy chcieliby się zaangażować w projekt. Partnerem branżowymi jest już m. in.: Międzynarodowy Kontynentalny Program Wierceń Naukowych (ICDP).

Spod ziemi do gwiazd

Kadr z filmu Krafla Magma Testbed. GEORG

Projekt KMT wniesie także wkład w naukę planetarną, stanowiąc analogię do podobnych miejsc na innych planetach. Planety skaliste różnicują się (rozdzielają na warstwy o różnym składzie), gdy topią się i oddzielają od kryształów, a składniki te unoszą się lub toną. Śledząc topnienie i krystalizację magmy in situ, badacze z KMT mają nadzieję zapewnić pierwszy obraz końcowych etapów różnicowania planet.

Bezprecedensowy odwiert, jednak Amerykanie byli pierwsi

Do tej pory Islandia wykorzystywała wody gruntowe podgrzewane przez magmę do napędzania turbin i wytwarzania energii, a na obszarze kraju znajdują się tysiące odwiertów wywierconych w skale wulkanicznej. Jednak wiercenie bezpośrednio do komory magmowej to zupełnie innowacyjne przedsięwzięcie.

Elektrownia geotermalna Kfarla. Fot. GEORG

Celowe wiercenie w zbiorniku magmy jest zjawiskiem bezprecedensowym, ale projekty wiercenia w stopionej skale nie są niczym nowe. Począwszy od lat sześćdziesiątych XX wieku amerykańska służba geologiczna (USGS) prowadzi prace badawcze i wiertnicze w jeziorach lawy na wulkanie Kīlauea na Hawajach. Za pomocą małych wiertnic naukowcy przewiercili się przez skorupę do strefy stopionej, pozyskując niemal doskonałe próbki rdzenia. Zimna woda przepływająca przez wiertło rdzeniowe zestaliła stopioną część skał (czyli de facto magmę) w piękne szkło, ale zachowała je w niezmienionej formie chemicznej.

Fot. GEORG

Magma przed wypłynięciem na powierzchnię i ostygnięciem jest w zasadzie substancją niezbadaną z dwóch powodów: ekstremalnej temperatury i ciśnienia utrudniają dostęp naukowcom i ich instrumentom.

Chcemy lepiej zrozumieć, jak zachowuje się magma – powiedział Hjalti Páll Ingólfsson, dyrektor Georg w wywiadzie udzielonym portalowi NCE. To z pewnością nowość na Islandii, ponieważ nigdy nie byliśmy w stanie bezpośrednio wykorzystać magmy – przyznał.

Energia magmy jest wykładniczo potężniejsza niż energia geotermalna. Badania wykazują, że energia dostarczana ze studni magmowej może być nawet 10 razy większa niż, ze zwykłej studni geotermalnej. Technologia wykorzystująca energię magmy ma potencjał do zastosowania w regionach wulkanicznych na całym świecie, nie tylko na Islandii.  

Przeczytaj także: Geotermia. Dlaczego odwiert Bańska PGP-4 musi mieć aż 7 km?