आइसलैंडिक वैज्ञानिक मैग्मा को खोदने की योजना बना रहे हैं

मैं दुनिया के ज्वालामुखीय हॉटस्पॉटों में से एक, पूर्वोत्तर आइसलैंड, क्राफला ज्वालामुखी के पास हूं।

थोड़ी दूरी पर मैं ज्वालामुखी की क्रेटर झील का किनारा देख सकता हूं, जबकि दक्षिण की ओर भाप के छिद्र और मिट्टी के पूल बुलबुले बना रहे हैं।

क्राफला पिछले 1,000 वर्षों में लगभग 30 बार फूट चुका है, और सबसे हाल ही में 1980 के दशक के मध्य में।

ब्योर्न पोर गुएडमंडसन मुझे एक घास वाली पहाड़ी की ओर ले जाता है। वह अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिकों की एक टीम चला रहे हैं जो क्राफला के मैग्मा में खुदाई करने की योजना बना रहे हैं।

वह कहते हैं, ”हम उस स्थान पर खड़े हैं जहां हम ड्रिल करने जा रहे हैं।”

क्राफला मैग्मा टेस्टबेड (केएमटी) का उद्देश्य इस समझ को आगे बढ़ाना है कि मैग्मा, या पिघली हुई चट्टान, भूमिगत कैसे व्यवहार करती है।

वह ज्ञान वैज्ञानिकों को ज्वालामुखी ऊर्जा के अत्यधिक गर्म और संभावित रूप से असीमित स्रोत का दोहन करके विस्फोट के जोखिम का पूर्वानुमान लगाने और भू-तापीय ऊर्जा को नई सीमाओं तक पहुंचाने में मदद कर सकता है।

2026 से केएमटी टीम जमीन के लगभग 2.1 किमी (1.3 मील) नीचे एक अद्वितीय भूमिगत मैग्मा वेधशाला बनाने के लिए दो बोरहोलों में से पहले की ड्रिलिंग शुरू करेगी।

“यह हमारे चन्द्रमा की तरह है। म्यूनिख में लुडविग्स-मैक्सिमलियन विश्वविद्यालय में वल्कनोलॉजी के प्रोफेसर और केएमटी की विज्ञान समिति के प्रमुख यान लावेल कहते हैं, ”यह बहुत सी चीजों को बदलने जा रहा है।”

ज्वालामुखीय गतिविधि की निगरानी आमतौर पर भूकंपमापी जैसे उपकरणों द्वारा की जाती है। लेकिन सतह पर लावा के विपरीत, हम जमीन के नीचे मैग्मा के बारे में बहुत कुछ नहीं जानते हैं, प्रोफेसर लावेल बताते हैं।

उन्होंने आगे कहा, “हम मैग्मा को यंत्रीकृत करना चाहेंगे ताकि हम वास्तव में पृथ्वी की धड़कन को सुन सकें।”

पिघली हुई चट्टान में दबाव और तापमान सेंसर लगाए जाएंगे। वे कहते हैं, “ये दो प्रमुख पैरामीटर हैं जिनकी हमें जांच करने की आवश्यकता है, ताकि हम समय से पहले बता सकें कि मैग्मा के साथ क्या हो रहा है।”

दुनिया भर में अनुमानित 800 मिलियन लोग खतरनाक सक्रिय ज्वालामुखियों के 100 किमी के दायरे में रहते हैं। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि उनका काम जीवन और धन बचाने में मदद कर सकता है।

आइसलैंड में 33 सक्रिय ज्वालामुखी प्रणालियाँ हैं, और यह दरार पर स्थित है जहाँ यूरेशियन और उत्तरी अमेरिकी टेक्टोनिक प्लेटें अलग हो जाती हैं।

हाल ही में, आठ की लहर रेयकेन्स प्रायद्वीप में विस्फोट ग्रिंडाविक समुदाय में बुनियादी ढांचे को नुकसान पहुंचा है और जीवन प्रभावित हुआ है।

श्री गुडमुंडसन ​​भी आईजफजल्लाजोकुल की ओर इशारा करते हैं, जिसने 2010 में तबाही मचाई थी जब राख के बादल के कारण 100,000 से अधिक उड़ानें रद्द हुईं, जिसकी लागत £3 बिलियन ($3.95 बिलियन) थी।

“अगर हम उस विस्फोट की बेहतर भविष्यवाणी करने में सक्षम होते, तो इससे बहुत सारा पैसा बचाया जा सकता था,” वे कहते हैं।

केएमटी का दूसरा बोरहोल नई पीढ़ी के भूतापीय बिजली स्टेशनों के लिए एक परीक्षण-बेड विकसित करेगा, जो मैग्मा के अत्यधिक तापमान का शोषण करता है।

“मैग्मा अत्यंत ऊर्जावान होते हैं। वे ऊष्मा स्रोत हैं जो हाइड्रोथर्मल प्रणालियों को शक्ति प्रदान करते हैं जिससे भूतापीय ऊर्जा प्राप्त होती है। स्रोत पर क्यों नहीं जाते?” प्रोफेसर लावेल पूछते हैं।

आइसलैंड की लगभग 65% बिजली और 85% घरेलू हीटिंग, भू-तापीय से आती है, जो टरबाइन चलाने और बिजली उत्पन्न करने के लिए गर्मी के स्रोत के रूप में, जमीन के अंदर गर्म तरल पदार्थों का दोहन करता है।

नीचे की घाटी में, क्राफला बिजली संयंत्र लगभग 30,000 घरों को गर्म पानी और बिजली की आपूर्ति करता है।

“योजना मैग्मा के कुछ ही हिस्से को ड्रिल करने की है, संभवतः इसे थोड़ा सा खोदने की है,” बजरनी पाल्सन एक व्यंगात्मक मुस्कान के साथ कहते हैं।

“भू-तापीय संसाधन मैग्मा निकाय के ठीक ऊपर स्थित है, और हमारा मानना ​​है कि यह लगभग 500-600C है,” राष्ट्रीय ऊर्जा प्रदाता, लैंड्सविर्कजुन में भू-तापीय विकास के कार्यकारी निदेशक श्री पाल्सन कहते हैं।

भूमिगत मैग्मा का पता लगाना बहुत कठिन है, लेकिन 2009 में आइसलैंडिक इंजीनियरों ने एक आकस्मिक खोज की।

उन्होंने 4.5 किमी गहरा बोरहोल बनाने और अत्यधिक गर्म तरल पदार्थ निकालने की योजना बनाई थी, लेकिन ड्रिल अचानक बंद हो गई क्योंकि इसने आश्चर्यजनक रूप से उथले मैग्मा को रोक लिया।

श्री पाल्सन कहते हैं, “हम केवल 2.1 किमी की गहराई पर मैग्मा से टकराने की बिल्कुल उम्मीद नहीं कर रहे थे।”

मैग्मा का मिलना दुर्लभ है और यह केवल यहीं, केन्या और हवाई में हुआ है।

रिकार्डिंग-ब्रेकिंग 452 डिग्री सेल्सियस मापने वाली अत्यधिक गरम भाप ऊपर चली गई, जबकि कक्ष का तापमान अनुमानित 900 डिग्री सेल्सियस था।

नाटकीय वीडियो में धुआं और भाप निकलता हुआ दिखाया गया है। तीव्र गर्मी और जंग ने अंततः कुएं को नष्ट कर दिया।

“इस कुएं से लगभग 10 गुना अधिक उत्पादन हुआ [energy] इस स्थान के औसत कुएं की तुलना में,” श्री पाल्सन कहते हैं।

उनका कहना है कि इनमें से केवल दो ही बिजली संयंत्र के 22 कुओं के समान ऊर्जा की आपूर्ति कर सकते हैं। “एक स्पष्ट गेम चेंजर है।”

चौबीसों घंटे कम कार्बन ऊर्जा की बढ़ती मांग के बीच, दुनिया भर में 600 से अधिक भूतापीय ऊर्जा संयंत्र पाए जाते हैं, और सैकड़ों अन्य की योजना बनाई गई है। ये कुएं आम तौर पर लगभग 2.5 किमी गहरे होते हैं, और 350 डिग्री सेल्सियस से नीचे तापमान संभालते हैं।

कई देशों में निजी कंपनियां और अनुसंधान दल अधिक उन्नत और अल्ट्रा-डीप जियोथर्मल, जिसे सुपर-हॉट रॉक कहा जाता है, की दिशा में भी काम कर रहे हैं, जहां 5 से 15 किमी की गहराई पर तापमान 400 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है।

ग्रिफ़िथ विश्वविद्यालय के डीन और न्यूज़ीलैंड में जियोथर्मल इंस्टीट्यूट के पूर्व निदेशक रोज़लिंड आर्चर कहते हैं, अधिक गहराई तक और अधिक गर्म तक पहुँचने पर, ऊष्मा भंडार “पवित्र ग्रेल” है।

वह बताती हैं कि यह उच्च ऊर्जा घनत्व है जो बहुत आशाजनक है, क्योंकि प्रत्येक बोरहोल मानक भूतापीय कुओं की तुलना में पांच से 10 गुना अधिक बिजली का उत्पादन कर सकता है।

वह कहती हैं, ”आपको न्यूज़ीलैंड, जापान और मैक्सिको सभी दिख रहे होंगे, लेकिन केएमटी जमीन में ड्रिल बिट पाने के सबसे करीब है।” “यह आसान नहीं है और इसे आरंभ करना आवश्यक रूप से सस्ता भी नहीं है।”

इस चरम वातावरण में ड्रिलिंग करना तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण होगा, और इसके लिए विशेष सामग्री की आवश्यकता होगी।

प्रोफ़ेसर लावेल आश्वस्त हैं कि यह संभव है। उनका कहना है कि अत्यधिक तापमान जेट इंजन, धातु विज्ञान और परमाणु उद्योग में भी पाया जाता है।

आइसलैंड विश्वविद्यालय में औद्योगिक और मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर सिगरुन नन्ना कार्ल्सडॉटिर कहते हैं, “हमें नई सामग्रियों और अधिक संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातुओं का पता लगाना होगा।”

एक प्रयोगशाला के अंदर, शोधकर्ताओं की उनकी टीम अत्यधिक गर्मी, दबाव और संक्षारक गैसों का सामना करने के लिए सामग्रियों का परीक्षण कर रही है। वह बताती हैं कि जियोथर्मल कुओं का निर्माण आमतौर पर कार्बन स्टील से किया जाता है, लेकिन तापमान 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक होने पर यह जल्दी ही अपनी ताकत खो देता है।

वह कहती हैं, ”हम उच्च श्रेणी के निकल मिश्र धातुओं और टाइटेनियम मिश्र धातुओं पर भी ध्यान केंद्रित कर रहे हैं।”

ज्वालामुखीय मैग्मा में ड्रिलिंग संभावित रूप से जोखिम भरा लगता है, लेकिन श्री गुडमुंडसन ​​अन्यथा सोचते हैं।

उन्होंने दावा किया, “हम यह नहीं मानते कि एक विशाल मैग्मा कक्ष में सुई चुभाने से कोई विस्फोटक प्रभाव पैदा होगा।”

“यह 2009 में हुआ था, और उन्हें पता चला कि उन्होंने शायद पहले भी बिना जाने ही ऐसा किया था। हमारा मानना ​​है कि यह सुरक्षित है।”

प्रोफ़ेसर आर्चर का कहना है कि ज़हरीली गैसों और भूकंप के कारण पृथ्वी में ड्रिलिंग करते समय अन्य जोखिमों पर भी विचार करने की आवश्यकता है। “लेकिन आइसलैंड का भूवैज्ञानिक वातावरण इसे बहुत असंभावित बनाता है।”

इस काम में वर्षों लगेंगे, लेकिन इससे उन्नत पूर्वानुमान और सुपरचार्ज्ड ज्वालामुखी शक्ति प्राप्त हो सकती है।

प्रोफेसर आर्चर कहते हैं, “मुझे लगता है कि पूरी भूतापीय दुनिया केएमटी परियोजना को देख रही है।” “यह संभावित रूप से काफी परिवर्तनकारी है।”