Verfasst von: Christian Reinboth | Dezember 18, 2007

Helium-Isotopen weisen den Weg zur Erdenergie

Die Wissenschaftler Matthijs van Soest von der Arizona State University in Tempe und Mack Kennedy vom Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley arbeiten an einer neuen Methode zur Lokalisierung geothermischer Energiequellen – und zwar ohne Probebohrungen. Gegenüber RenewableEnergyAccess sprach Kennedy über die gemeinsamen Forschungen (hier im englischen Original nachzulesen):

„Eine gute Quelle für geothermische Energie muss drei Grundvoraussetzungen erfüllen: Ein großes thermisches Gefälle – also leicht zugängliches heißes Gestein – ein flüssiges Wärmemedium – üblicherweise Wasser – sowie tiefliegende und flüssigkeitsdurchlässige Bahnen, durch die das Wärmemedium zirkulieren kann.“ Kenndey ist sich sicher, dass er und sein Kollege von Soest nun einen Weg gefunden haben, solche Zonen einfacher und schneller als je zuvor aufzuspüren.

Die beiden Wissenschaftler messen dazu den Anteil an Helium-Isotopen in Wasserproben aus Brunnen und natürlichen Quellen. Dabei vergleichen sie das Verhältnis von Helium-3 zu Helium-4-Isotopen. Helium-3 kann ausschließlich in Sternen gebildet werden und findet sich in größeren Mengen im Mantel unseres Planeten. Helium-4 etsteht dagegen hauptsächlich auf der Erdoberfläche (der geologischen Erdkruste) während des Zerfalls radioaktiver Elemente wie Uran und Thorium. Enthält nun die Wasserprobe einen hohen Anteil an Helium-3 (verglichen mit dem Anteil an Helium-4), ist dies ein klares Indiz dafür, dass die Flüssigkeit Kontakt zum Erdmantel hatte. Dies ist üblicherweise in der Nähe von Vulkanen der Fall, wo der Mantel ohnehin Risse aufweist – findet sich ein hoher Helium-3-Anteil aber in Gegenden ohne vulkanische Aktivität, muss die Flüssigkeit auf andere Weise aus dem Mantel dringen.

Regionen, in denen diese Voraussetzungen gegeben sind, eignen sich laut Kennedy und von Soest besonders gut für die Gewinnung geothermischer Energie – für die man ja warme Gesteinsschichten bzw. warme Tiefenwässer benötigt. Die Ergebnisse der Wissenschaftler eröffnen Geologen und Energiespezialisten tiefe Einblicke in die geologische Struktur einer Region – ohne dass kostenaufwändige Tiefenbohrungen notwendig wären. Wer sich für die genauen geologischen Details der Untersuchung interessiert, kann diese im Originalartikel sowie in einer demnächst erscheinenden Veröffentlichung der beiden Forscherkollegen nachlesen.

Kennedy – der die Geothermie für die wichtigste Form der regenerativen Energiegewinnung nach der Solarenergie hält – schätzt, dass allein mit dem geothermischen Potenzial der Vereinigten Staaten der Energieverbrauch der Amerikaner (der bekanntlich auf einem vergleichsweise hohen Niveau liegt) mehr als 3000 x abgedeckt werden könnte. Die von ihm neu entwickelte Methode könnte zukünftig dabei helfen, aussichtsreiche geothermische Energiequellen schnell und günstig ausfindig zu machen – eine interessante und potenziell richtungsweisende Entwicklung, über die ich an dieser Stelle auf jeden Fall noch weiter berichten werde, sobald entsprechende Veröffentlichungen vorliegen. Ein erster Artikel der beiden Forscher ist übrigens bereits in der November-Ausgabe des amerikanischen Wissenschaftsjournals Science erschienen, dieser ist allerdings (bis auf das Abstract) bedauerlicherweise noch nicht frei verfügbar.

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Responses

  1. […] Helium-Isotopen-Verfahrens vertraut gemacht werden, über das ebenfalls bereits in diesem Blog berichtet […]


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