Как сооснователь Freyo Energy воплощает в жизнь свою «зелёную» мечту
А что, если революционные методы, разработанные для поиска нефти способом гидроразрыва пласта, могут быть модифицированы, что откроет миру доступ к неограниченным запасам чистой энергии, получаемой от тепла земной коры?
Для осуществления своей «зеленой» мечты Тим Латимер привлек более $400 млн финансирования от таких выдающихся предпринимателей, как Билл Гейтс, Джефф Безос и Марк Цукерберг, — однако у него на пути может встать избранный президент Трамп.
Тим Латимер всегда любил копать. «Когда мне было семь лет, я решил, что хочу выкопать яму в земле, и просто копал целую неделю кряду, — вспоминает он. — Я просто увидел по телевизору передачу о крутом туннельном клубе и захотел сделать свой собственный». Позже, будучи подростком, в 2008-м, он наблюдал, как в десятке километров от его дома в крошечном Ризеле, штат Техас, была заложена энергетическая станция «Сэнди Крик» — последняя работающая на угле крупная электростанция, построенная в Соединенных Штатах, которая выбивалась из плоского сельского пейзажа. «Это оказалось очень наглядным напоминанием. Энергия жизненно важна для нашей жизни, но у такого развития есть как положительные, так и отрицательные стороны», — говорит Тим.
Эти увлечения — копание ям и выработка энергии — привели Латимера, которому все еще лишь 35 лет и который является участником списка-2019 «30 до 30» по версии Forbes, на порог того, что может оказаться либо революционным прорывом в поисках источника энергии с нулевым выбросом углерода, либо дорогой несбыточной мечтой.
Будучи генеральным директором и соучредителем хьюстонской компании Fervo Energy, он привлек более $400 млн на реализацию плана по извлечению практически неограниченного объема геотермальной энергии (вырабатываемой за счет тепла ядра Земли) из сверхгорячих пород на глубине как минимум 2500 м с помощью тех же методов фрекинга (гидроразрыва пласта), которые используются для добычи нефти и природного газа из сланцевых пород. Среди инвесторов Fervo — Mitsubishi Heavy Industries, классические нефтегазовые компании, Марк Цукерберг и ориентированный на борьбу с изменением климата венчурный фонд Breakthrough Energy Ventures, организованный Биллом Гейтсом и поддерживаемый целым рядом миллиардеров, включая Джеффа Безоса, Майкла Блумберга, Рэя Далио и Рида Хоффмана.
В течение следующих трех лет компания Fervo планирует пробурить в общей сложности 80 скважин в пустыне Эскаланте недалеко от Милфорда, штат Юта. Каждая из этих скважин — Fervo уже пробурили 20 таких — имеет диаметр около 76 см и проходит вертикально вниз на глубину около 2,5 км, а затем горизонтально еще почти на 1,6 км. Это сложное бурение через твердую гранитную породу, температура которой достигает более 200 0С. После того как скважина пробурена, чтобы раскрыть трещины в породе, в скважину под высоким давлением подается смешанная с песком вода.
Fervo использует сенсоры, чтобы точно определить место распространения таких трещин, а затем бурит следующую скважину так, чтобы ее предполагаемые трещины пересекались с трещинами, образовавшимися в первой. В момент, когда пара скважин готова, Fervo закачивает в одну из них холодную воду, которая заполняет трещины в породе. Во
да нагревается теплом из породы и превращается в пар, который через вторую скважину поднимается обратно на поверхность и используется в качестве тепловой энергии для работы турбины. Каждая пара скважин образует собой замкнутый цикл, по которому охлажденная и сконденсированная вода спускается в первую скважину для повторного нагрева.
В октябре, менее чем через четыре года после получения земли в аренду, Латимеру выдали ключевые федеральные разрешения на реализацию в штате Юта проекта Fervo под названием «Кейп Стейшн». Там он намерен производить к 2030 году 2000 МВт (2 ГВт) геотермальной энергии с нулевым уровнем выбросов углерода и, как он надеется, стоимостью в «несколько миллиардов». Этого объема хватит для обеспечения более чем 2 млн домов.
По словам Латимера, технология производства геотермальной энергии путем гидроразрыва пласта «станет такой же революционной для сферы чистой энергии, как уже стала для индустрии нефти и газа». По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, к 2050 году Соединенные Штаты могут получать 12 % необходимой им электроэнергии именно из этого источника.
Это будет не дешево — по крайней мере, не сразу. Но Латимер надеется своим проектом повторить кривую падения стоимости солнечной энергии, которая за последние 15 лет подешевела на 80 %. По подсчетам финансовой компании Lazard, при цене в 6 центов за кВт•ч (включая капитальные затраты и федеральные субсидии) солнечная энергия сейчас выигрывает у угля 12 центов, а у природного газа — 8 центов. Профессор Самуэль Нойнерт из Техасского университета A&M, десятилетиями изучавший геотермальную энергетику, указывает на то, что, по оценкам Министерства энергетики, потребуется около $25 млрд, чтобы вывести передовые геотермальные технологии на коммерческий уровень, и еще $250 млрд — чтобы довести их мощность до 100 ГВт, достаточных для обеспечения электроэнергией того же Техаса.
Пробурив 20 скважин, Fervo сократила время бурения каждой из них с 70 дней до 21 и снизила затраты на бурение в 2 раза. По прогнозам Латимера, в конечном счете расходы «Кейп Стейшн» снизятся до 4,5 цента за кВт•ч, что сделает ее конкурентоспособной по сравнению с новыми проектами в области солнечной и ветровой энергетики.
Возможно, искусственный интеллект ускорит этот процесс. Именно вопрос надежности центров обработки данных стал причиной того, почему технологические гиганты, многие из которых публично заявляли о своей приверженности возобновляемым источникам энергии, внезапно увлеклись атомной энергетикой. Google заключил контракт на поставку новых реакторов со стартапом Kairos. Microsoft намерен перезапустить АЭС «Три-Майл-Айленд»; в марте Amazon заплатил $650 млн за центр обработки данных, расположенный рядом с реактором в Пенсильвании. Однако в долгосрочной перспективе лучшим вариантом может оказаться геотермальная энергия. Как и атомная, геотермальная энергия вырабатывается круглосуточно, а не только когда светит солнце или дует ветер. Бонус: она безопаснее и не содержит вредных отходов.
Компания Fervo заранее продала 115 МВт своей электроэнергии по долгосрочному контракту центрам обработки данных Google, а еще 320 МВт — компании Southern California Edison. «Кейп Стейшн» стратегически расположена рядом с ветряной электростанцией, насчитывающей 165 турбин, так что высоковольтные линии электропередачи уже готовы.
Помогает и то, что Милфорд находится у восточного края Огненного кольца — пересекающего Тихий океан пояса вулканов, — поэтому горячие породы находятся относительно близко к поверхности. Кроме того, в Милфорде (население 1800 человек), которому просто необходимы рабочие места, нет опасений по поводу исчезающих видов животных или растений, исторических захоронений или активистов, противостоящих строительным проектам и инфраструктурным изменениям. Один большой риск: избранный президент Трамп все же выполнит свое предвыборное обещание отменить субсидии на развитие «зеленой» энергетики, содержащиеся в эпохальном Законе о снижении инфляции от 2022 года, а это перечеркнет экономическую составляющую плана.
В 2008-м Латимер отправился в Университет Талсы, чтобы изучать машиностроение. К его выпускному курсу на инженерных факультетах, ориентированных на нефтедобычу, только и было разговоров, что о новых методах гидроразрыва пласта, позволяющих предпринимателям, занимающимся поиском нефти, разбогатеть на добыче углеводородов из сланцевых пород. «Я хотел работать в том, что казалось тем самым «бумом», — говорит он.
Стартовой позицией Латимера стала должность инженера по бурению на буровой установке, работающей на сланцевом месторождении Игл Форд на юге Техаса. Добыча росла, но горная порода была настолько горячей (около 150 0С), что буровое оборудование и датчики, используемые на буровой установке, где работал Латимер, буквально «поджаривались». Начальник поставил перед Латимером задачу: найти оборудование, которое было бы более устойчиво к подобным температурным условиям.
«До этого я никогда не слышал о геотермальной энергии», — признается Латимер. Он начал читать. На протяжении десятилетий энергетические гиганты, такие как Chevron и Getty Oil, пытались использовать геотермальную энергию, но не могли понять, как это сделать в более крупных масштабах. В 2006 году Латимер наткнулся на анализ Массачусетского технологического института, в котором говорилось о необходимости разработки новых методов бурения, чтобы сделать геотермальную энергию коммерчески жизнеспособной.
Он вспоминает, что громко смеялся. Он уже использовал похожие методы для гидроразрыва сланцевой породы. «Первая мысль, которая пришла мне в голову: эта идея настолько очевидна, что кто-то наверняка уже ее реализовал», — вспоминает Латимер. Он начал расспрашивать окружающих. Оказалось, что его коллеги-нефтяники не интересовались геотермальными технологиями, а специалисты в той области не понимали, насколько продвинулись технологии бурения. «Они как будто жили в другом десятилетии», — удивляется Латимер, техасец в восьмом поколении.
Он увлекся применением технологии гидроразрыва пласта на горячих породах и написал эссе о своей новой миссии, благодаря которому его приняли в Стэнфорд, где он одновременно получил степень MBA и степень магистра по геотермальной инженерии. Там он познакомился с Джеком Норбеком, который писал докторскую диссертацию о том, как использовать геотермальную энергию, не вызывая землетрясений.
В 2017 году, получив соответствующие дипломы, напарники основали компанию Fervo, а Норбек, которому сейчас 37 лет, занял пост директора по технологиям. Вскоре они были приняты в престижную программу Cyclotron Road при Национальной лаборатории имени Лоуренса Беркли Министерства энергетики. Двухлетняя стипендия дает предпринимателям возможность поработать с экспертами над своими стартапами.
Министерство энергетики уже изучало перспективы геотермальной энергии. В 2015 году оно рассмотрело пять возможных локаций для первой в своем роде Пограничной обсерватории по исследованию геотермальной энергии, и построить ее именно в Милфорде министерство убедил Джозеф Мур, профессор Университета Юты, который экспериментировал с геотермальным гидроразрывом в рамках своего научного изыскания. Будучи федеральной организацией, обсерватория публиковала все свои результаты в открытом доступе, что позволило Fervo сэкономить годы работы и миллионы долларов. «Это стало для нас катализатором», — говорит Латимер.
Латимер извлек еще один ценный урок из бума сланцевой нефти: арендуйте раньше и арендуйте чаще. Так, еще находясь на программе Cyclotron Road, он использовал пару миллионов, полученных в качестве финансирования от Breakthrough Energy Ventures и других компаний, чтобы арендовать у владельцев ранчо, федералов и Управления целевых земель штата Юта примерно 2,5 кв. км земли, прилегающей к обсерватории.
В 2022-м Fervo привлекли $138 млн — эти деньги компания частично использовала для пилотного проекта на геотермальной станции в Неваде, которая производила слишком мало пара. Латимер и Норбек оживили станцию, пробурив и сделав гидроразрыв в паре скважин глубиной 2300 м. По словам Латимера, это был первый случай, когда метод парных скважин, изученный теоретически, был применен на практике.
В феврале этого года Fervo привлекли еще $244 млн при оценке компании в $850 млн. Самые крупные чеки поступили от хьюстонского миллиардера Джона Арнольда, который вложил $30 млн, и компании Devon Energy из Оклахома-Сити, которая вложила $100 млн и теперь владеет 17 % акций компании. Латимер не говорит, какую долю он оставляет себе, но, по оценкам Forbes, его доля стоит не менее $50 млн.
Неудивительно, что при таких больших амбициях Латимер сталкивается со множеством рисков. Закон, который Трамп хочет отменить, предлагает разработчикам геотермальных установок налоговые льготы в размере 30 % от инвестированного капитала для проектов, начатых до 2032 года. В качестве альтернативы они могут выбрать налоговую льготу в размере 2,75 цента за каждый кВт•ч электроэнергии, произведенной в течение 10 лет. Латимер настаивает, что при Трампе у Fervo все будет в порядке, если изменения в федеральной политике не поставят геотермальную энергетику в невыгодное положение по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии.
Fervo — не единственная компания в своей сфере. Компания Quaise Energy, расположенная в Хьюстоне, привлекла $96 млн на реализацию новой технологии бурения, разработанной в Массачусетском технологическом институте, которая предусматривает взрыв глубокого гранита с помощью высокоэнергетических волн — подумайте о микроволновой печи, только мощнее в 10 000 раз. Компания Sage Geosystems, возглавляемая одной из бывших управленцев Shell Синди Тафф, совершенствует собственный подход к бурению одной скважины, обеспечивающий подачу электроэнергии по требованию. Компания строит экспериментальную установку недалеко от Сан-Антонио и уже продала компании Meta систему мощностью до 150 МВт.
Самыми большими нетехническими проблемами при разработке геотермальных проектов являются получение разрешений, вода и земля. Каждая скважина требует миллионов литров воды, и даже при использовании замкнутой системы, как у Fervo, вода теряется из-за испарения и утечек. (Плюс в том, что геотермальная система может использовать ливневые воды, неочищенные сточные воды и даже соленую воду.) Огромные западные территории, находящиеся в ведении федерального Бюро по управлению земельными ресурсами — около 70 % территории одной только Юты, — представляют собой множество потенциальных геотермальных площадок. Что касается разрешений, то геотермальная энергия, с ее «зеленым» оттенком, должна столкнуться с меньшим количеством проблем со стороны активистов — противников крупных строительных проектов, чем добыча нефти способом гидроразрыва пласта, хотя Тафф из Sage признает, что некоторые все равно будут считать огромные буровые установки бельмом на глазу независимо от конечной цели их работы.
Как известно, гидроразрыв пласта может вызывать небольшие землетрясения. Однако до сих пор датчики в обсерватории фиксировали толчки магнитудой не более 1,9 балла — гораздо ниже вызывающего опасения порога. Может ли подобное отрицательно влиять на тепловой режим в ядре Земли? Это надуманное опасение, поскольку вулканы естественным образом выбрасывают гораздо больше энергии, чем человек может когда-либо хотя бы надеяться уловить. Нагретое до 9000 градусов в результате радиоактивного распада урана и тория, ядро должно оставаться горячим еще несколько миллиардов лет.
По словам экспертов, на практике добыча из геотермальной скважины может снизиться примерно на 10 % за пять лет. Это означает, что компании Fervo придется продолжать бурение, чтобы поддерживать объемы производства энергии. В этом нет ничего страшного, говорит Латимер, — на месторождении Игл Форд скважины с гидроразрывом могут начать давать 1000 баррелей нефти в день, а через год упасть до 600 баррелей в день.
«Тепло движется через породу очень, очень медленно. Со временем, если бы мы прекратили добычу, тепло вернулось бы в этот район», — говорит он. И у него есть простое решение проблемы недостатка тепла: «Копайте глубже».
