Нефть можно варить под землей: российские ученые раскрыли секрет разработки

Летом 2025 года на Камчатке произошло крупнейшее землетрясение – мощность толчков достигла 8,8. Такой сейсмической активности регион не видел с середины XX века. Последствия были катастрофическими: разрушения в городах, угроза цунами, волны, дошедшие до Курил, Японии и, по сообщениям, до побережья США. На фоне этой встряски вновь напомнил о себе и вулкан Ключевская сопка.

Человечество до сих пор плохо понимает, что именно происходит внутри Земли, ведь ни одна буровая установка в мире еще не проникла к границе, где земная кора сменяется раскаленной мантией. А ведь именно там рождаются силы, которые двигают материки, запускают вулканы и вызывают землетрясения.

Подробнее об этом рассказали в программе "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Китай планирует пробурить земную кору

Китайские ученые построили судно "Мэн Сян" – "Мечта". Это не просто корабль, а плавучая лаборатория с установкой, способной бурить дно океана на глубину до 11 километров.

Если эксперимент удастся, ученые впервые в истории получат прямые образцы пород с границы коры и мантии. Для науки такой шаг сравним с высадкой человека на Луну.

"Отличие нашего проекта в том, что мы будем бурить именно под океаном – там, где земная кора тоньше и достичь мантии вполне реально", – пояснил главный инженер бурового суда Хи Циньвин.

Китайский бур нацелен на особую границу – поверхность Мохо или границу Мохоровичича. Это название произошло от фамилии хорватского сейсмолога Андрия Мохоровичича, который в начале XX века обнаружил тонкий, но четкий раздел между земной корой и раскаленной мантией.

"Бурение на глубине 11 километров – сложная задача. Давление там достигает 2 тысяч атмосфер, а температура – 300 градусов Цельсия. Сначала породы становятся хрупкими, затем вязкими, как нагретый пластилин, и бур буксует. Поэтому мы будем использовать крепчайшие титановые штанги и алмазные коронки. Первая экспедиция судна запланирована на 2026 год, а полное бурение – к 2030 году", – уточнил Хи Циньвин.

Под землей и под водой скрываются не только угрозы, но и колоссальные возможности. Так, глубина может стать ключом к новой энергетике, ресурсам и знаниям.

Подземными сокровищами нашей планеты являются не только алмазы и нефть

Настоящее богатство – тепло, которое накапливается в недрах Земли. Его хватит, чтобы осветить и обогреть тысячи городов. Речь о геотермальных водах.

Многие слышали о горячих источниках Камчатки или Курил. Но ученые выяснили, что геотермальный потенциал есть и там, где нет вулканов, например, под равнинами Западной Сибири. В Томском политехе создали установку, которой не нужен кипяток – ей достаточно воды температурой около 60 градусов, прямо как у чая, который немного остыл после заваривания.

"На самом деле в недрах земли вода находится глубоко. Чем глубже к недрам, тем выше температура. Но мы как раз разработали станцию, работающую на низкопотенциальном теплоносителе флюида от 60 градусов, что расширило площади нашей страны, где эффективно можно использовать выработку электроэнергии", – рассказал руководитель проекта по разработке геотермальной станции Станислав Янковский.

Проще говоря, теперь не обязательно бурить сверхглубокие скважины в поисках экстремального жара. Можно использовать более доступные глубины, а значит, резко удешевить строительство и сделать геотермальную энергетику массовой. Пилотную станцию холодного типа уже тестируют в поселке Белый Яр на севере Томской области.

"Хладагент, получив тепло, закипает, превращаясь в газ, который вращает винтовую машину. Она совмещена с электрогенератором, а тот вырабатывает электроэнергию", – пояснил Янковский.

Ученые предложили варить нефть

Российские исследователи научились создавать черное золото прямо под землей, причем на "готовку" уйдут всего несколько дней, а не тысячелетий. В основе технологии – кероген. Он представляет собой органическую заготовку нефти, которой богаты сланцевые породы. По сути, это черное золото в незрелом виде.

"Реактор загружается керном, закрывается, а затем перемещается в металлический кожух. Внешне создается давление порядка 300 атмосфер, которые обжимают этот образец, создавая геологические условия залегания. Ведь у нас есть как пластовое, так и горное давление", – уточнил инженер Центра науки и технологий добычи углеводородов Сколтеха Алексей Смирнов.

Чтобы ускорить созревание нефти, в пласт под давлением закачивают сверхкритическую воду – это состояние между жидкостью и газом при температуре выше 300 градусов. В такой агрессивной среде химические реакции идут в разы быстрее, и кероген превращается в жидкие углеводороды.

Следующий шаг – испытания технологии в реальных промысловых условиях. И если они будут успешны, это может изменить само представление о запасах нефти.

"Мы бурим скважину, опускаем туда особые теплоизолированные трубы, которые не дадут воде остыть, ставим на поверхности рядом парогенерационную установку, которая генерирует сверхкритическую воду, и дальше закачиваем", – рассказал инженер.

Остается только откачать нефть "быстрого приготовления" и отправить ее в цистерны. Однако глубины Земли – это не только неисчерпаемый источник ресурсов, но и уникальный природный бункер.

В США строят атомный реактор под землей

Почва является лучшим щитом от радиации – так решили американские инженеры и закопали на глубину более 1,5 километра реактор атомной электростанции. В случае любой аварии энергоблок останется надежно изолированным, а гамма-лучи просто не смогут преодолеть многометровый слой земли.

"Главное преимущество этой установки – сочетание нескольких технологий. Мы используем методы глубокого бурения, применяемые в нефтегазовой отрасли, геотермальные подходы, чтобы создать давление воды в котле, и стандартную схему водяного реактора. Он работает на низкообогащенном уране", – объяснила генеральный директор компании – производителя реактора Лиз Мюллер.

Разместив реактор в подземной скважине, инженеры отказались от необходимости строить массивные защитные сооружения. Это может уменьшить стоимость строительства и сделать энергию дешевле.

Но, пожалуй, самое удивительное, что глубины планеты стали идеальной обсерваторией для разгадывания тайн Вселенной. Так, в Китае в 700 метрах под землей работает крупнейший в мире нейтринный детектор JUNO.

Купол лаборатории усыпан сферами, похожими на золотые, – это сверхчувствительные фотодатчики, которые ловят нейтрино – частицы-призраки, которые пролетают сквозь планеты, почти не взаимодействуя с веществом. Они несут информацию о Солнце, далеких звездах и взрывах сверхновых.

"Главная задача физики – поймать нейтрино. Поскольку эти события крайне редкие, тот, кто научится эффективно детектировать эту частицу, сможет гораздо больше узнать об окружающей нас Вселенной", – отметил младший научный сотрудник Национального центра физики и математики МГУ им. М.В. Ломоносова Максим Вялков.

Чем глубже человечество опускается под землю, тем дальше заглядывает в будущее. И тем лучше понимает, что самые большие ответы часто скрываются там, куда раньше никто даже не пытался добраться.

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Знание" мессенджера "МАКС"