Калистус Рамотороко (Calistus Ramotoroko) исследует потенциал выработки геотермальной энергии глубоко под горячими источниками Касане в Ботсване, Африка.
В Африке геотермальные исследования находятся на подъеме, поскольку жители континента стремится отыскать более устойчивые альтернативы энергетических проектов.
На северо-востоке Ботсваны, где река Чобе впадает в Замбези, находится геотермальная «горячая точка» — горячие источники Касане.
С помощью основанных на данных инноваций Калистус Рамотороко заглянул глубоко внутрь этого бурлящего резервуара.
Калистус — преподаватель-инструктор в Международном университете науки и технологий Ботсваны (BIUST) и в настоящее время готовится к защите степени кандидата наук в области разведочной геофизики.
«Очень интересно использовать цифровые решения, которые помогают нам исследовать, оценивать и принимать более правильные решения в отношении потенциала геотермальной энергии в этом регионе», — говорит он.
Решение проблемы спроса на электроэнергию и создание новых инвестиционных возможностей занимают важное место в энергетической повестке Африки.
Согласно оценкам, к 2050 году быстрый рост и преобразования приведут к увеличению численности населения до 2 млрд человек, что вдвое превышает нынешние цифры.
Стремясь достичь социальных и экономических целей, страна прилагает усилия по развитию и использованию возобновляемых источников энергии для обеспечения такого ускоренного роста более устойчивым образом.
«Наряду с глобальным отказом от чрезмерной зависимости от таких источников энергии, как ископаемое топливо, геотермальная энергетика предлагает более экологически чистое и коммерчески жизнеспособное решение», — утверждает Калистус.
Район геотермального проекта Касане, где река Чобе впадает в Замбези, Африка.
Использование геофизики для определения геотермального потенциала
По мере того, как Африка исследует возможность перехода к более возобновляемым источникам энергии, цифровые решения помогают проложить путь.
«Впервые я использовал Oasis montaj в 2007 году в рамках нашего исследования, чтобы узнать больше о потенциальных запасах полезных ископаемых и алмазов для добычи», — говорит Калистус.
Инструмент обеспечивает мощный способ объединения, анализа и визуализации сложных геофизических данных.
«С 2019 года Oasis montaj поддерживает нашу исследовательскую группу в создании, обслуживании и распространении наших концептуальных геологических моделей геотермальной проектной зоны Касане», — рассказывает Калистус.
Источники имеют температуру поверхностных вод на выходе от 43 ◦C до 50 ◦C, что проявляется в виде прерывистого образования газовых пузырей и белого пара.
Но Калистуса и его команду больше интересуют температуры на глубине от 6 до 22 км под землей.
«Чтобы совершить это глубокое погружение, мы использовали приблизительную глубину залегания точки Кюри (CPD) в сочетании с методом спектрального центроида для аэромагнитных данных», — говорит Калистус.
Значения глубины залегания точки Кюри (CPD) затем использовались для расчета геотермического градиента и внутреннего тепла земной коры.
«Наши результаты показывают корреляцию между значениями CPD на малой глубине, высоким геотермическим градиентом и высоким тепловым потоком, что указывает на возможный геотермальный потенциал здесь», — рассказывает Калистус.
«Дальнейшие подробные геологические и геофизические исследования геотермальной зоны Касане помогут нам лучше понять этот потенциальный ресурс».
Высокий тепловой поток указывает на возможный геотермальный потенциал в районе проекта Касане.
Получение четкого представления о ресурсе
Геотермальное тепло может обеспечить стабильную электроэнергию «базовой нагрузки», которая не зависит от сезонных колебаний количества осадков (гидроэнергетика) или погодных условий (ветровая или солнечная энергетика).
Это делает его надежным и возобновляемым источником энергии.
Тем не менее, разведка геотермальных источников, как и разведка нефти и газа, может быть длительным, рискованным и дорогостоящим процессом.
Для бурения паровых скважин часто требуются специальные знания, включая геологические, геохимические и геофизические наблюдения.
«Вот почему мы заинтересованы в том, чтобы сначала наглядно представить информацию в программном обеспечении и благодаря этому получить более четкое представление о том, что находится под землей, прежде чем начнем углубляться в проект», — говорит Калистус.
В рамках процесса разведки команда создала несколько красивых моделей геотермальной зоны Касане.
«Oasis montaj позволил мне интегрировать карты поверхности и недр, объединить геофизические сетки и применить интерактивные методы построения сеток», — говорит Калистус.
Хотя попытка применить спектр мощности к сеткам не обошлась без проблем.
«Мне пришлось экспортировать их, а затем отобразить в другом программном обеспечении, чтобы получить градиент», — объясняет Калистус.
«Но я вижу, что в недавнем выпуске Oasis montaj эта проблема решена за счет введения согласованной фильтрации, поэтому я с нетерпением жду возможности изучить эту новую возможность подробнее».
Калистус отмечает, что он часто находит полезным выходить в интернет, чтобы учиться на материалах Seequent с практическими рекомендациями и видео на YouTube.
«А если совсем застряну — могу обратиться к Виктору за поддержкой!» — говорит он.
Инновационный двумерный спектральный анализ показывает, как оценивается глубина магнитных источников.
Поддержка новой эры в энергетике
Специалист Seequent по клиентским решениям Виктор Мапуранга (Victor Mapuranga), базирующийся в г. Йоханнесбург, ЮАР, считает геотермальные исследования важным шагом вперед.
«Я думаю, что исследование проекта Калистуса является новаторским», — комментирует Виктор. «Моя работа состоит в том, чтобы убедиться, что он и его студенты в BIUST могут извлечь максимальную пользу из нашего программного обеспечения и применить его к своим потребностям».
Виктор лично испытал перебои с электричеством в своем городе.
«В связи с ростом спроса и старением энергетической инфраструктуры в этом регионе и во всей Африке, как и во всем мире, наблюдается стремление к поиску альтернативных источников энергии», — отмечает он.
Возможность вырабатывать геотермальную энергию в районе горячих источников Касане может принести много преимуществ.
«Геотермальная энергия является чистой, возобновляемой и оказывает гораздо меньшее воздействие на окружающую среду, чем традиционные источники энергии».
«Я рад, что занимаю позицию, позволяющую нам поддерживать таких клиентов, как Калистус и его студенты, в их работе по достижению этих важных целей», — говорит Виктор.