Sürdürülebilir jeotermal ısı sağlamak için İtalya ve Avusturya arasındaki tünel kullanılacak

Brenner Base Tünelinde drenaj suyu (resim kaynağı ve telif hakkı BBT SE)

Cannur Bozkurt 4 Mar 2021

Graz Teknoloji Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma derneği, tüm şehir bölgelerine enerji sağlamak için yönlendirilmiş tünel suyundaki ısıyı kullanmak istiyor. FFG “Geleceğin Şehri” programının bir parçası olarak, Innsbruck şehri için sürdürülebilir bir konsept geliştirilmektedir.

Yaklaşık on yıl içinde tamamlanmasının ardından, Brenner Base Tüneli’nin İtalya ile Avusturya arasındaki trafiği rahatlatması bekleniyor. Brenner Basistunnel Gesellschaft (BBT SE) ve Innsbrucker Kommunalbetriebe, Graz Teknoloji Üniversitesi Kaya Mekaniği ve Tünelleme Enstitüsü ile birlikte daha fazla fayda sağlamak ve enstitü direktörü Thomas Marcher’in açıkladığı gibi tünelin jeotermal potansiyelini belirlemek istiyor: “Brenner Base Tünelinden gelen drenaj suyunun Innsbruck’taki evlerin ve hatta tüm şehir bölgelerinin iklim dostu ısıtması ve soğutulması için kullanılıp kullanılamayacağını ve nasıl kullanılabileceğini araştırıyoruz.”

Bir yıl içinde trend belirleyen sonuçlar

Araştırmacılar bir yıl içinde, en yüksek enerji verimini elde etmek için gereken altyapı önlemlerinin ilk tahminini yapmak için Brenner Base Tünelinde bazı modelleri simule etmek istiyorlar. Kaya Mekaniği ve Tünelleme Enstitüsü’nden proje koordinatörü Thomas Geisler örnekler veriyor: “Drenaj suyunun sıcaklığını daha yüksek bir seviyeye yükseltip yükseltemeyeceğimizi ve nasıl artırabileceğimizi test ediyoruz. Tünelin iç duvarına yerleştirilen ve dağ ısısını emen sözde soğurucu teknikler (enerji çapaları veya enerji tabanları, not) akla uygun bir varyanttır. Ek olarak, suyun evlere makul ekonomik dağılımının nasıl gerçekleşebileceğini ve ısı pompalarının ve ısı eşanjörlerinin nasıl planlanması veya uyarlanması gerektiğini açıklığa kavuşturmak istiyoruz.”

Sonuçlar nihayetinde BBT SE ve Innsbruck belediye operasyonlarına, daha fazla ekonomik ve teknik uygulama için karar verme yolunda bir temel olarak hizmet edecek.

Maliyet avantajı olarak tünel eğimi ve üçüncü tüp

Araştırmacılar, planlamalarında, dünyanın en uzun 64 kilometre uzunluğundaki demiryolu tünelinin benzersiz noktalarından yararlanırlar: Uzunluğu ve Innsbruck’a doğru eğimi nedeniyle, Brenner Base Tüneli’ndeki tünel suyu, ilave pompalama olmaksızın otomatik olarak şehre akar. Ayrıca, ana tünellerin altında neredeyse tamamlanmış ve ileride ana tünelden gelen drenaj suyunun da tahliye edileceği bir keşif tüneli bulunmaktadır. Keşif tünelinde, demiryolu operasyonlarını engellemeyen enerji üretme konseptleri böylece geliştirilebilir. Bu nedenle uygulama, karşılaştırılabilir projelere kıyasla Stuttgart (Fasanenhof tüneli), İsviçre (Gotthard temel tüneli) ve Jenbach (Unterinntaltrasse) daha az çaba gerektirir ve daha düşük maliyetlidir.

Araştırma kurumları çözümler üzerinde birlikte çalışıyor

Yine de hala bir çok zorluk mevcut. En verimli sistemi belirleyebilmek için, araştırmacıların, Brenner Base Tüneli’nin tamamlanmasından sonra var olacak su miktarını ve sıcaklığını bilmeleri gerekiyor. Çalışma, AIT ve Federal Jeoloji Enstitüsü ekiplerinin yanı sıra Uygulamalı Jeoloji Enstitüsü ve Enerji ve Proses Mühendisliği Enstitüsü’nden BOKU araştırmacıları tarafından desteklenmekte. Geisler, “Projeyi, özellikle en iyi sonuç için hidrojeoloji, tünel açma, proses mühendisliği ve hidrokimya alanlarında uzmanlık gerektirdiğinden, çok disiplinler arası olacak şekilde tasarladık” diyor. İncelemeler için gerekli veriler Brenner Base Tunnel Society BBT SE ve Innsbruck belediye operasyonlarından gelmektedir.

Mevcut projeler için de öncü çalışma

Çalışmanın bir diğer önemli temel yönü, konseptin, yine mevcut tünellere aktarılabilirliğini hedefliyor olması. Proje süresince, araştırma grubu mevcut tünel inşaat projelerini desteklemek ve enerji potansiyellerini tam olarak kullanmak için halihazırda aktif olan tünel sistemlerini güçlendirmek için hangi teknolojilerin kullanılabileceğini araştıracak.

Tünelin bir rol model teşkil edeceğini uman Thomas Marcher şöyle diyor: “Yer üstündeki mevcut alan giderek azalmakta ve enerji ihtiyacı artmaktadır. Yeraltı yapıları doğal enerji ve ısı kaynaklarıdır. Yalnızca ekolojik bir bakış açısından değil, aynı zamanda uzay nedeniyle de bu altyapıyı gelecekte enerji temini için daha yoğun kullanmak iyi ve mantıklı.” Kaya mekaniği, ısının sürdürülebilir bir şekilde kullanılacağına dair tüm güvenle, ihtiyatlı bir yaklaşımı teşvik ediyor: “Isı ekstraksiyonunun uzun vadede kayanın termofiziksel özelliklerini nasıl etkilediğini yoğun bir şekilde kontrol etmeliyiz. Çünkü hepimizin istemediği şey: uzun vadede enerji üretimini azaltan bir soğuma ile karşılaşmak.”

TU Graz’da bu araştırma, üniversitenin beş aşamasından ikisi olan İleri Malzeme Bilimi ve Sürdürülebilir Sistemler “Uzmanlık Alanları” na dayanmaktadır. Proje, Avusturya Araştırma Derneği’nin (FFG) “Geleceğin Şehri” programının bir parçası olarak Federal İklim Koruma, Çevre, Enerji, Hareketlilik, Yenilik ve Teknoloji Bakanlığı tarafından finanse edilmektedir.

Kaynak: ThinkGeoEnergy