Enhanced geothermal system
ایک بہتر جیوتھرمل سسٹم (ای جی ایس) قدرتی کنویکٹو ہائیڈروتھرمل وسائل کے بغیر جیوتھرمل بجلی پیدا کرتا ہے۔ روایتی طور پر، جیوتھرمل پاور سسٹم صرف وہاں کام کرتے ہیں جہاں قدرتی طور پر موجود حرارت، پانی، اور چٹان کی پارگمیتا توانائی نکالنے کی اجازت دینے کے لیے کافی ہوتی ہے۔ تاہم، روایتی تکنیکوں کی رسائی کے اندر زیادہ تر جیوتھرمل توانائی خشک اور ناقابل تسخیر چٹان میں ہوتی ہے۔ ای جی ایس ٹیکنالوجیز محرک کے طریقوں، جیسے 'ہائیڈرولک محرک' کے ذریعے جیوتھرمل وسائل کی دستیابی کو بڑھاتی ہیں۔ جائزہ بہت سی چٹانوں کی شکلوں میں قدرتی دراڑیں اور سوراخ پانی کو اقتصادی شرحوں پر بہنے نہیں دیتے۔ پارگمیتا کو ہائیڈرو شیئرنگ کے ذریعے بڑھایا جا سکتا ہے، ہائی پریشر والے پانی کو قدرتی طور پر ٹوٹی ہوئی چٹان میں انجکشن کے کنویں سے نیچے پمپ کیا جا سکتا ہے۔ انجکشن چٹان میں سیال کے دباؤ کو بڑھاتا ہے، جو شیر کے واقعات کو متحرک کرتا ہے جو پہلے سے موجود دراڑوں کو بڑھاتا ہے اور سائٹ کی پارگمیتا کو بڑھاتا ہے۔ جب تک انجکشن کا دباؤ برقرار رہتا ہے، اعلی پارگمیتا کی ضرورت نہیں ہے، اور نہ ہی کھلی حالت میں فریکچر کو برقرار رکھنے کے لیے ہائیڈرولک فریکچرنگ پروپینٹس کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہائیڈرو شیئرنگ ہائیڈرولک ٹینسل فریکچرنگ سے مختلف ہے، جو تیل اور گیس کی صنعت میں استعمال ہوتا ہے، جو موجودہ فریکچر کو بڑھانے کے علاوہ نئے فریکچر پیدا کر سکتا ہے۔ پانی فریکچر سے گزرتا ہے، گرمی کو جذب کرتا ہے جب تک کہ گرم پانی کے طور پر سطح پر مجبور نہ ہو جائے۔ پانی کی حرارت کو بھاپ ٹربائن یا بائنری پاور پلانٹ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے بجلی میں تبدیل کیا جاتا ہے، جو پانی کو ٹھنڈا کرتا ہے۔ اس عمل کو دہرانے کے لیے پانی کو دوبارہ زمین میں سائیکل کیا جاتا ہے۔ ای جی ایس پلانٹ بیس لوڈ وسائل ہیں جو مستقل شرح پر بجلی پیدا کرتے ہیں۔ ہائیڈرو تھرمل کے برعکس، وسائل کی گہرائی کے لحاظ سے ای جی ایس بظاہر دنیا میں کہیں بھی قابل عمل ہے۔ اچھے مقامات عام طور پر گہرے گرینائٹ کے اوپر ہوتے ہیں جو موصلیت کی تلچھٹ کی ایک پرت سے ڈھکے ہوتے ہیں جو گرمی کے نقصان کو کم کرتے ہیں۔ اعلی درجے کی ڈرلنگ تکنیک 15 کلومیٹر تک یا اس سے زیادہ کی گہرائی میں سخت کرسٹل لائن چٹان میں گھس جاتی ہے، جو گہرائی کے ساتھ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ اعلی درجہ حرارت والی چٹان (400 ڈگری سیلسیس اور اس سے اوپر) تک رسائی فراہم کرتی ہے۔ ای جی ایس پلانٹس کی معاشی زندگی 20-30 سال ہونے کی توقع ہے۔ ای جی ایس سسٹم آسٹریلیا، فرانس، جرمنی، جاپان، سوئٹزرلینڈ اور امریکہ میں زیر ترقی ہیں۔ دنیا کا سب سے بڑا ای جی ایس پروجیکٹ آسٹریلیا کے کوپر بیسن میں 25 میگاواٹ کا مظاہرے کا پلانٹ ہے۔ کوپر بیسن میں 5,000-10,000 میگاواٹ پیدا کرنے کی صلاحیت ہے۔ تحقیق اور ترقی ای جی ایس ٹیکنالوجیز اضافی بہاؤ کے راستے بنانے کے لیے مختلف طریقوں کا استعمال کرتی ہیں۔ ای جی ایس پروجیکٹوں میں مشترکہ ہائیڈرولک، کیمیائی، تھرمل اور دھماکہ خیز محرک کے طریقے ہیں۔ کچھ ای جی ایس منصوبے ہائیڈرو تھرمل سائٹس کے کناروں پر کام کرتے ہیں جہاں کھودنے والے کنویں گرم، لیکن ناقابل تسخیر، ذخائر کی چٹانوں کو کاٹتے ہیں۔ محرک کے طریقے اس پارگمیتا کو بڑھاتے ہیں۔ نیچے دیا گیا جدول دنیا بھر میں ای جی ایس منصوبوں کو دکھاتا ہے۔ آسٹریلیا آسٹریلوی حکومت نے ہاٹ ڈرائی راک ٹیکنالوجی کی ترقی کے لیے تحقیقی فنڈنگ فراہم کی ہے۔ منصوبوں میں ہنٹر ویلی (1999)، کوپر بیسن: ہبانیرو (2002)، کوپر بیسن: جولوکیا 1 (2002)، اور اولمپک ڈیم (2005) شامل ہیں۔ فرانس کے سولٹز سوس فورٹس میں یورپی یونین کا ای جی ایس آر اینڈ ڈی پروجیکٹ 1.5 میگاواٹ کے مظاہرے کے پلانٹ کو گرڈ سے جوڑتا ہے۔ سولٹز پروجیکٹ نے متعدد محرک زونوں کے تعلق اور ٹرپلٹ ویل کنفیگریشن (1 انجیکٹر/2 پروڈیوسر) کی کارکردگی کی کھوج کی۔ سولٹز السیس میں ہے۔ باسل میں زلزلے کی وجہ سے وہاں ای جی ایس پروجیکٹ منسوخ کر دیا گیا۔ پرتگالی حکومت نے دسمبر 2008 میں جیوویٹا لمیٹڈ کو براعظمی پرتگال کے بہترین علاقوں میں سے ایک میں جیوتھرمل توانائی کے امکان اور تلاش کے لیے ایک خصوصی لائسنس سے نوازا۔ جیوویٹا کوئمبرا یونیورسٹی کے سائنس اینڈ ٹیکنالوجی فیکلٹی کے ارتھ سائنسز ڈیپارٹمنٹ کے ساتھ مل کر تقریبا 500 مربع کلومیٹر کے رقبے کا مطالعہ کر رہی ہے۔ جنوبی کوریا پوہانگ ای جی ایس پروجیکٹ دسمبر 2010 میں 1 میگاواٹ کی پیداوار کے ہدف کے ساتھ شروع ہوا۔ 2017 کے پوہانگ زلزلے کو پوہانگ ای جی ایس منصوبے کی سرگرمی سے جوڑا جا سکتا ہے۔ 2018 میں تمام تحقیقی سرگرمیاں روک دی گئیں۔ برطانیہ ریاستہائے متحدہ کے ابتدائی دن-فینٹن ہل پہلی ای جی ایس کوشش-جسے اس وقت ہاٹ ڈرائی راک کہا جاتا تھا-فینٹن ہل، نیو میکسیکو میں وفاقی لاس الاموس لیبارٹری کے زیر انتظام ایک منصوبے کے ساتھ ہوئی۔ یہ ایک گہرے، مکمل پیمانے پر ای جی ایس ذخائر بنانے کی پہلی کوشش تھی۔ فینٹن ہل میں ای جی ایس ریزروائر 1977 میں تقریبا 2.6 کلومیٹر کی گہرائی میں مکمل ہوا تھا، جس میں 185 ڈگری سیلسیس کے چٹان کے درجہ حرارت کا فائدہ اٹھایا گیا تھا۔ 1979 میں ذخائر کو اضافی ہائیڈرولک محرک کے ساتھ بڑھایا گیا اور تقریبا 1 سال تک چلایا گیا۔ نتائج سے یہ ظاہر ہوا کہ کم پارگمیتا والی گرم کرسٹل لائن چٹان کے ہائیڈرولک طور پر متحرک علاقے سے مناسب شرحوں پر حرارت نکالی جا سکتی ہے۔ 1986 میں، ابتدائی ہائیڈرولک گردش اور حرارت نکالنے کی جانچ کے لیے دوسرا ذخیرہ تیار کیا گیا تھا۔ 20 ڈگری سیلسیس کے مستقل ری انجیکشن درجہ حرارت کے ساتھ 30 دن کے بہاؤ کے ٹیسٹ میں، پیداوار کا درجہ حرارت مسلسل بڑھ کر تقریبا 190 ڈگری سیلسیس ہو گیا، جو کہ تقریبا 10 میگاواٹ کی تھرمل پاور کی سطح سے مطابقت رکھتا ہے۔ بجٹ میں کٹوتیوں نے مطالعہ ختم کر دیا۔ 2009 میں، امریکی محکمہ توانائی (یو ایس ڈی او ای) نے بہتر جیوتھرمل سسٹم سے متعلق دو فنڈنگ آپرچونیٹی اعلانات (ایف او اے) جاری کیے۔ دونوں ایف او اے نے مل کر چھ سالوں میں 84 ملین ڈالر تک کی پیشکش کی۔ ڈی او ای نے 2009 میں امریکن ری انویسٹمنٹ اینڈ ریکوری ایکٹ سے 350 ملین ڈالر کی محرک فنڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے ایک اور ایف او اے کھولا، جس میں 80 ملین ڈالر بھی شامل ہیں جن کا مقصد خاص طور پر ای جی ایس منصوبوں پر ہے، فورج کارنیل یونیورسٹی-اتھاکا، این وائی ڈویلپنگ ای جی ایس ڈسٹرکٹ ہیٹنگ سسٹم کے ساتھ مل کر کارنیل یونیورسٹی کے ان کے اتھاکا کیمپس کے لیے کلائمیٹ ایکشن پلان کا ایک حصہ ہے۔ یہ منصوبہ 2018 میں فزیبلٹی کا تعین کرنے، فنڈنگ حاصل کرنے اور بیس لائن سیسمسٹی کی نگرانی کے لیے شروع ہوا تھا۔ اس پروجیکٹ کو یو ایس ڈی او ای فنڈنگ میں 7.7 ملین ڈالر موصول ہوئے۔ 2021 کے موسم بہار میں 2.5-5 کلومیٹر کی گہرائی میں 85 ڈگری سیلسیس سے زیادہ درجہ حرارت والی چٹان کو نشانہ بناتے ہوئے ایک ٹیسٹ ویل کھودنا تھا۔ سائٹ کیمپس کے سالانہ ہیٹنگ لوڈ کا 20 ٪ فراہم کرنے کا منصوبہ ہے۔ ذخائر کے لیے پرامید ارضیاتی مقامات ٹرینٹن-بلیک ریور فارمیشن (2.2 کلومیٹر) یا بیسمنٹ کرسٹل لائن راک (3.5 کلومیٹر) میں تجویز کیے گئے تھے۔ 2 میل گہرا بور ہول 2022 میں مکمل ہوا۔ ای جی ایس "ارتھ شاٹ" ستمبر 2022 میں، محکمہ توانائی کے توانائی کی کارکردگی اور قابل تجدید توانائی کے دفتر کے اندر جیوتھرمل ٹیکنالوجیز آفس نے اپنی انرجی ارتھ شاٹس مہم کے حصے کے طور پر "بہتر جیوتھرمل شاٹ" کا اعلان کیا۔ ارتھ شاٹ کا مقصد 2035 تک ای جی ایس کی لاگت کو 90 فیصد کم کر کے 45 ڈالر فی میگاواٹ گھنٹہ کرنا ہے۔ دیگر وفاقی فنڈنگ اور سپورٹ انفراسٹرکچر انویسٹمنٹ اینڈ جابز ایکٹ نے چار نمائشی منصوبوں کے ذریعے ای جی ایس کی ترقی میں مدد کے لیے 84 ملین ڈالر کا اختیار دیا۔ افراط زر میں کمی کے قانون نے قابل تجدید توانائی کے ذرائع (بشمول جیوتھرمل) کے لیے پروڈکشن ٹیکس کریڈٹ (پی ٹی سی) کو 2024 تک بڑھا دیا اور 2024 میں شروع ہونے والے نئے کلین الیکٹرسٹی پی ٹی سی میں جیوتھرمل انرجی کو شامل کیا۔ متاثر شدہ زلزلہ انسانی سرگرمی کی وجہ سے آنے والے زلزلے کو کہتے ہیں۔ ای جی ایس میں زلزلے کی شدت عام ہے، کیونکہ اس میں زیادہ دباؤ شامل ہے۔ کیلیفورنیا میں گیزرز جیوتھرمل فیلڈ میں زلزلے کے واقعات انجکشن کی سرگرمی سے منسلک ہیں۔ باسل میں زلزلے کی وجہ سے شہر نے اپنے منصوبے کو معطل کر دیا اور بعد میں اس منصوبے کو منسوخ کر دیا۔ آسٹریلیائی حکومت کے مطابق، "قدرتی زلزلوں کے مقابلے میں ہائیڈروفریکچرنگ سے پیدا ہونے والے زلزلے سے وابستہ خطرات کم ہیں، اور محتاط انتظام اور نگرانی سے کم کیے جا سکتے ہیں" اور "اسے مزید ترقی میں رکاوٹ نہیں سمجھا جانا چاہیے"۔ متاثر شدہ زلزلہ ایک جگہ سے دوسری جگہ پر مختلف ہوتا ہے اور بڑے پیمانے پر سیال انجکشن سے پہلے اس کا اندازہ کیا جانا چاہیے۔ ای جی ایس ممکنہ ریاستہائے متحدہ ایم آئی ٹی کی 2006 کی ایک رپورٹ، جسے امریکی محکمہ توانائی نے مالی اعانت فراہم کی تھی، نے ای جی ایس پر اب تک کا سب سے جامع تجزیہ کیا۔ رپورٹ میں کئی اہم نتائج پیش کیے گئے: وسائل کا سائز: رپورٹ میں ریاستہائے متحدہ کے کل ای جی ایس وسائل کا حساب 3-10 کلومیٹر گہرائی پر 13,000 زیٹاجول سے زیادہ تھا، جن میں سے 200 سے زیادہ زیڈ جے نکالنے کے قابل تھے، جس میں بہتر ٹیکنالوجی کے ساتھ اسے 2,000 زیڈ جے سے زیادہ کرنے کی صلاحیت تھی۔ اس نے اطلاع دی کہ جیوتھرمل وسائل، بشمول ہائیڈرو تھرمل اور جیو پریشرڈ وسائل، 14,000 زیڈ جے کے برابر ہیں-یا 2005 میں امریکی بنیادی توانائی کے استعمال سے تقریبا 140,000 گنا زیادہ۔ ترقی کی صلاحیت: 15 سالوں میں 1 بلین ڈالر کی آر اینڈ ڈی سرمایہ کاری کے ساتھ، رپورٹ میں اندازہ لگایا گیا ہے کہ ریاستہائے متحدہ میں 2050 تک 100 جی ڈبلیو ای (گیگا واٹ بجلی) یا اس سے زیادہ دستیاب ہو سکتی ہے۔ رپورٹ میں مزید پایا گیا کہ "بازیافت کے قابل" وسائل (آج کی ٹیکنالوجی کے ساتھ قابل رسائی) قدامت پسند اور اعتدال پسند منظرناموں کے لیے بالترتیب 1.2 اور 12.2 ٹی ڈبلیو کے درمیان تھے۔ لاگت: رپورٹ میں دعوی کیا گیا ہے کہ ای جی ایس 3.9 سینٹ/کلو واٹ فی گھنٹہ کی کم قیمت پر بجلی پیدا کر سکتا ہے۔ ای جی ایس کے اخراجات کو چار اہم عوامل کے لیے حساس پایا گیا: نظام کے ذریعے وسائل کے سیال کے بہاؤ کا درجہ حرارت ڈرلنگ کے اخراجات بجلی کی تبدیلی کی کارکردگی گرم خشک چٹان (ایچ ڈی آر) گرم خشک چٹان (ایچ ڈی آر) جیوتھرمل توانائی کا ایک وافر ذریعہ ہے، لیکن عام طور پر اس تک رسائی مشکل ہے۔ گرم، خشک کرسٹل لائن تہہ خانے کی چٹانیں تقریبا ہر جگہ سطح کے نیچے کافی دور پائی جاتی ہیں۔ نکالنے کا ایک طریقہ 1970 میں لاس الاموس نیشنل لیبارٹری میں شروع ہوا۔ لیبارٹری کے محققین کو اس کا احاطہ کرتے ہوئے ایک امریکی پیٹنٹ سے نوازا گیا۔ ایچ ڈی آر ایک دباؤ والے ایچ ڈی آر ریزروائر، بورہول، اور انجیکشن پمپ اور متعلقہ پلمبنگ پر مشتمل ہوتا ہے۔ ایک منسلک پاور پلانٹ گرم پانی کو بجلی میں بدل دیتا ہے۔ اس ٹیکنالوجی کا تجربہ امریکہ، جاپان، آسٹریلیا، فرانس اور برطانیہ سمیت دنیا بھر میں کھودے گئے متعدد گہرے کنوؤں سے کیا گیا ہے۔ ایچ ڈی آر متعدد تحقیقی مطالعات کا مرکز ہے۔ تھرمل توانائی کو سالوں کے عرصے میں معقول طور پر پائیدار ٹیسٹوں میں بازیافت کیا گیا ہے اور کچھ معاملات میں بجلی کی پیداوار حاصل کی گئی ہے۔ گرم خشک چٹان کے نظام میں ای جی ایس ٹیکنالوجیز کو مزید تیار کرنے اور جانچنے کے لیے کوششیں جاری ہیں۔ گرم خشک چٹان میں ای جی ایس کو تجارتی نہیں بنایا گیا ہے، لیکن ایک تخمینہ کافی تجربے کے پیش نظر فی میگاواٹ گھنٹہ $20-35 کی قیمت تجویز کرتا ہے۔ جبکہ ہائیڈرو تھرمل توانائی کی پیداوار پہلے سے موجود گرم سیالوں کا استحصال کر سکتی ہے، ایچ ڈی آر دباؤ والے سیال کی بند لوپ گردش کے ذریعے خشک چٹان سے گرمی کو بازیافت کرتا ہے۔ یہ سیال، ہائی پریشر کے تحت سطح سے انجکشن کیا جاتا ہے، چٹان میں پہلے سے موجود جوڑوں کو پھیلاتا ہے، جس سے ایک ذخیرہ بنتا ہے جس کا سائز ایک مکعب کلومیٹر تک ہو سکتا ہے۔ گہری گرم خشک چٹانوں کی گرمی کی کان کنی کے خیال کو کونسٹینٹن سیولوکوسکی (1898)، چارلس پارسنز (1904)، اور ولادیمیر اوبروچیو (1920) نے بیان کیا تھا۔ 1963 میں پیرس میں، ایک جیوتھرمل ہیٹنگ سسٹم بنایا گیا جس میں قدرتی ٹوٹی ہوئی چٹانوں کی گرمی کا استعمال کیا گیا۔ فینٹن ہل پروجیکٹ مصنوعی ساختہ ذخائر سے ایچ ڈی آر جیوتھرمل توانائی نکالنے کا پہلا نظام تھا۔ یہ 1977 میں بنایا گیا تھا۔ ٹیکنالوجی کی منصوبہ بندی اور کنٹرول جیسا کہ ریزروائر جوڑوں کے دباؤ کے پھیلاؤ سے بنتا ہے، ارد گرد کی چٹان کے بڑے پیمانے پر لچکدار ردعمل کے نتیجے میں احاطے میں مضبوطی سے کمپریسڈ، مہر بند چٹان کے علاقے میں ہوتا ہے-جس سے ایچ ڈی آر ریزروائر مکمل طور پر محدود اور موجود ہوتا ہے۔ اس طرح کا ذخیرہ اس طرح مکمل طور پر تیار کیا جاتا ہے، جس میں جسمانی خصوصیات (سائز، گہرائی جس پر یہ بنایا گیا ہے) کے ساتھ ساتھ آپریٹنگ پیرامیٹرز (انجکشن اور پیداوار کا دباؤ، پیداوار کا درجہ حرارت وغیرہ) شامل ہیں۔ پہلے سے منصوبہ بند اور قریب سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ دوسری طرف، ذخائر کی سخت کمپریشن اور محدود نوعیت اس مقدار اور توانائی نکالنے کی شرح کو شدید حد تک محدود کرتی ہے۔ ڈرلنگ اور پریشرائزیشن جیسا کہ براؤن نے بیان کیا ہے، ایک ایچ ڈی آر جیوتھرمل انرجی سسٹم تیار کیا جاتا ہے، سب سے پہلے، گہری، گرم تہہ خانے کی چٹان کے علاقے تک رسائی کے لیے روایتی ڈرلنگ کا استعمال کرتے ہوئے۔ ایک بار جب یہ طے ہو جاتا ہے کہ منتخب علاقے میں کوئی کھلی غلطی یا جوڑے نہیں ہیں (اب تک کی سب سے عام صورتحال)، پہلے بور ہول کے ایک الگ تھلگ حصے پر اتنا زیادہ دباؤ ڈالا جاتا ہے کہ چٹان کے بڑے حصے میں پہلے سے مہر بند جوڑوں کے کئی سیٹ کھولے جا سکیں۔ مسلسل پمپنگ (ہائیڈرولک محرک) سے، محرک چٹان کا ایک بہت بڑا خطہ (ایچ ڈی آر ریزروائر) پیدا ہوتا ہے جو چٹان کے بڑے پیمانے کے اندر مشترکہ بہاؤ کے راستوں کی ایک باہم مربوط صف پر مشتمل ہوتا ہے۔ ان بہاؤ کے راستوں کا کھلنا دباؤ سے چلنے والے جوڑوں کے ساتھ حرکت کا سبب بنتا ہے، جس سے زلزلے کے اشارے (مائیکرو ارتھکوکس) پیدا ہوتے ہیں۔ ان اشاروں کے تجزیے سے تیار کیے جانے والے ذخائر کے مقام اور طول و عرض کے بارے میں معلومات حاصل ہوتی ہیں۔ پیداوار کے کنویں عام طور پر، ایک ایچ ڈی آر ریزروائر ایک ایلیپسائڈ کی شکل میں بنتا ہے، جس کا سب سے لمبا محور آرتھوگنل سے لے کر کم سے کم بنیادی زمین کا دباؤ ہوتا ہے۔ اس دباؤ سے متحرک علاقے تک پھر دو پیداواری کنوؤں کے ذریعے رسائی حاصل کی جاتی ہے، جو متحرک علاقے کے لمبے سروں کے قریب ایچ ڈی آر ذخائر کو عبور کرنے کے لیے کھودتے ہیں۔ زیادہ تر معاملات میں، ابتدائی بور ہول تین کنویں، دباؤ والے پانی کے گردش کے نظام کے لیے انجکشن کنواں بن جاتا ہے۔ آپریشن میں، سیال کو اتنے زیادہ دباؤ پر انجکشن کیا جاتا ہے کہ وہ زمین کے دباؤ کے خلاف جوڑوں کے باہم جڑے نیٹ ورک کو کھلا رکھ سکتا ہے، اور ایچ ڈی آر ذخائر کے ذریعے زیادہ شرح سے سیال کو مؤثر طریقے سے گردش کر سکتا ہے۔ معمول کی توانائی کی پیداوار کے دوران، انجکشن کا دباؤ اس سطح سے بالکل نیچے برقرار رکھا جاتا ہے جو ارد گرد کی چٹان کے بڑے پیمانے پر مزید دباؤ-محرک کا سبب بنتا ہے، تاکہ ذخائر کی مزید ترقی کو محدود کرتے ہوئے توانائی کی پیداوار کو زیادہ سے زیادہ کیا جا سکے۔ تاہم، محدود ذخائر کا سائز ذخائر کی توانائی کو محدود کرتا ہے۔ دریں اثنا، ہائی پریشر آپریشن پائپنگ اور پمپنگ سسٹم میں نمایاں لاگت کا اضافہ کرتا ہے۔ پیداواریت ایچ ڈی آر ذخائر کے اندر کھلے جوڑوں کی نئی تخلیق کردہ صف کا حجم دباؤ سے متحرک چٹان کے بڑے پیمانے کے حجم کے 1 فیصد سے بہت کم ہے۔ جیسا کہ یہ جوڑے دباؤ اور ٹھنڈک کو بڑھاتے رہتے ہیں، ذخائر کے پار مجموعی بہاؤ کی رکاوٹ کم ہو جاتی ہے، جس کی وجہ سے اعلی تھرمل پیداوری ہوتی ہے۔ اگر ٹھنڈک اس طرح سے فریکچر کو ٹھنڈا کرنے کا باعث بنتی ہے جو مزید چٹانوں کو بے نقاب کرتی ہے تو یہ ممکن ہے کہ وقت کے ساتھ ساتھ ان ذخائر میں بہتری آئے۔ آج تک ذخائر کی توانائی میں اضافہ صرف نئے مہنگے ہائی پریشر ویل محرک کی کوششوں سے ہونے کی اطلاع ہے۔ فزیبلٹی اسٹڈیز گہری زمین سے کان کنی کی گرمی کی فزیبلٹی دو الگ الگ ایچ ڈی آر ریزروائر کے بہاؤ کے مظاہروں میں ثابت ہوئی تھی-ہر ایک میں تقریبا ایک سال کی گردش شامل تھی-جو 1978 اور 1995 کے درمیان لاس الاموس نیشنل لیبارٹری کے زیر اہتمام تھی۔ یہ تاریخی تجربات شمالی وسطی نیو میکسیکو کے جیمیز پہاڑوں میں لیبارٹری کے فینٹن ہل ایچ ڈی آر ٹیسٹ سائٹ پر 180 ڈگری سیلسیس سے زیادہ گہرائی اور چٹان کے درجہ حرارت پر ہوئے۔ ان ٹیسٹوں کے نتائج نے انقلابی نئے ایچ ڈی آر جیوتھرمل انرجی تصور کی انجینئرنگ کی عملداری کو حتمی طور پر ظاہر کیا۔ فینٹن ہل میں بنائے گئے دو الگ الگ ذخائر اب بھی واحد حقیقی طور پر محدود ایچ ڈی آر جیوتھرمل توانائی کے ذخائر ہیں جن کی دنیا میں کہیں بھی جانچ کی جاتی ہے۔ فینٹن ہل ٹیسٹ فیز I فینٹن ہل میں ٹیسٹ کیا گیا پہلا ایچ ڈی آر ریزروائر، فیز I ریزروائر، جون 1977 میں بنایا گیا تھا اور پھر جنوری سے اپریل 1978 تک 75 دنوں کے لیے 4 میگاواٹ کی تھرمل پاور کی سطح پر فلو ٹیسٹ کیا گیا تھا۔ پانی کے نقصان کی حتمی شرح، سطح کے انجکشن کے دباؤ پر، تھی (انجکشن کی شرح کا 2 ٪)۔ اس ابتدائی ذخائر کو بنیادی طور پر ایک واحد دباؤ والے پھیلے ہوئے، قریب عمودی جوڑے پر مشتمل دکھایا گیا تھا، جس میں بہاؤ کی ایک چھوٹی سی رکاوٹ تھی۔ ابتدائی فیز I ریزروائر کو 1979 میں بڑھایا گیا اور 1980 میں تقریبا ایک سال تک مزید بہاؤ کی جانچ کی گئی۔ سب سے زیادہ اہمیت کے حامل، اس بہاؤ کی جانچ نے اس بات کی تصدیق کی کہ بڑھا ہوا ذخیرہ بھی محدود تھا، اور 6 جی پی ایم کی کم پانی کے نقصان کی شرح ظاہر کی۔ یہ ریزروائر ابتدائی ریزروائر کے واحد قریب عمودی جوڑے پر مشتمل تھا (جو، جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے، 1978 کے اوائل میں 75 دنوں کے لیے بہاؤ کی جانچ کی گئی تھی) جو نئے دباؤ سے متحرک قریب عمودی جوڑوں کے ایک سیٹ کے ذریعے بڑھایا گیا تھا جو اصل جوڑے کی ہڑتال سے کسی حد تک جھکا ہوا تھا۔ مرحلہ دوم ایک گہرا اور گرم ایچ ڈی آر ریزروائر (مرحلہ دوم) 1983 کے آخر میں ایک بڑے پیمانے پر ہائیڈرولک فریکچرنگ (ایم ایچ ایف) آپریشن کے دوران بنایا گیا تھا۔ اس کی پہلی بار فلو ٹیسٹنگ 1985 کے موسم بہار میں ایک ابتدائی کلوزڈ لوپ فلو ٹیسٹ (آئی سی ایف ٹی) کے ذریعے کی گئی تھی جو ایک ماہ سے کچھ زیادہ عرصے تک جاری رہی۔ آئی سی ایف ٹی سے حاصل کردہ معلومات نے بعد میں طویل مدتی فلو ٹیسٹ (ایل ٹی ایف ٹی) کی بنیاد فراہم کی، جو 1992 سے 1995 تک کی گئی۔ ایل ٹی ایف ٹی کئی انفرادی اسٹیڈی اسٹیٹ فلو رنوں پر مشتمل ہے، جو متعدد اضافی تجربات کے ساتھ بکھرے ہوئے ہیں۔ 1992-1993 میں، دو مستحکم ریاستی گردش کے ادوار نافذ کیے گئے، پہلا 112 دن کے لیے اور دوسرا 55 دن کے لیے۔ دونوں ٹیسٹوں کے دوران، پانی معمول کے مطابق 180 ڈگری سیلسیس سے زیادہ درجہ حرارت پر پیدا کیا جاتا تھا، جس کے نتیجے میں تقریبا 4 میگاواٹ کی مسلسل تھرمل توانائی کی پیداوار ہوتی تھی۔ اس عرصے کے دوران، ذخائر کا دباؤ (یہاں تک کہ بند مدت کے دوران بھی) تقریبا 15 ایم پی اے کی سطح پر برقرار رکھا گیا۔ 1993 کے وسط میں شروع ہونے والے ذخائر کو تقریبا دو سال کی مدت کے لیے بند کر دیا گیا تھا اور لاگو دباؤ کو بنیادی طور پر صفر تک جانے دیا گیا تھا۔ 1995 کے موسم بہار میں، نظام پر دوبارہ دباؤ ڈالا گیا اور 66 دنوں کی تیسری مسلسل گردش کی دوڑ کا انعقاد کیا گیا۔ قابل ذکر بات یہ ہے کہ پہلے کے دو ٹیسٹوں میں مشاہدہ کیے گئے پیداواری پیرامیٹرز کو تیزی سے دوبارہ قائم کیا گیا، اور مستحکم ریاستی توانائی کی پیداوار پہلے کی طرح اسی سطح پر دوبارہ شروع ہوئی۔ ان تمام بہاؤ کی جانچ کے ادوار کے شٹ ان اور آپریشنل دونوں مراحل کے دوران مشاہدات نے واضح ثبوت فراہم کیے کہ اس انسان ساختہ ذخائر کی حدود میں موجود چٹان کو ذخائر کے علاقے کے دباؤ اور اس کے نتیجے میں توسیع کی وجہ سے دبایا گیا تھا۔ ایل ٹی ایف ٹی کے نتیجے میں، ایچ ڈی آر آپریشنز میں پانی کے نقصان کو ایک بڑی تشویش کے طور پر ختم کیا گیا۔ ایل ٹی ایف ٹی کی مدت کے دوران، پانی کی کھپت انجکشن شدہ پانی کی مقدار کے صرف 7 فیصد تک گر گئی ؛ اور اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ مستحکم ریاست کی گردش کے حالات میں اس میں کمی جاری رہے گی۔ پیدا شدہ سیال میں تحلیل شدہ ٹھوس اور گیسیں تیزی سے کم ارتکاز (سمندری پانی کی نمکیات کا تقریبا دسواں حصہ) پر توازن کی اقدار تک پہنچ گئیں، اور ٹیسٹ کی مدت کے دوران سیال جیو کیمیکل طور پر نرم رہا۔ خودکار سطح کے پلانٹ کے معمول کے عمل سے پتہ چلتا ہے کہ ایچ ڈی آر توانائی کے نظام کو اسی اقتصادی عملے کے نظام الاوقات کا استعمال کرتے ہوئے چلایا جا سکتا ہے جو پہلے سے ہی متعدد بغیر پائلٹ کے تجارتی ہائیڈرو تھرمل پلانٹس استعمال کرتے ہیں۔ ٹیسٹ کے نتائج ایچ ڈی آر ریزروائر کا ایک فائدہ یہ ہے کہ اس کی محدود نوعیت اسے لوڈ فالونگ آپریشنز کے لیے انتہائی موزوں بناتی ہے، جس کے تحت بجلی کی مختلف مانگ کو پورا کرنے کے لیے توانائی کی پیداوار کی شرح مختلف ہوتی ہے-ایک ایسا عمل جو ٹیکنالوجی کی معاشی مسابقت کو بہت بڑھا سکتا ہے۔ سولٹز ٹیسٹ 1986 میں فرانس اور جرمنی کا سولٹز سوس فورٹس میں ایچ ڈی آر سسٹم پروجیکٹ شروع کیا گیا۔ 1991 میں کنوؤں کو 2.2 کلومیٹر گہرائی تک کھودا گیا اور انہیں متحرک کیا گیا۔ تاہم، آبی ذخائر بنانے کی کوشش ناکام رہی کیونکہ پانی میں زیادہ نقصان دیکھا گیا تھا۔ 1995 میں کنوؤں کو 3.9 کلومیٹر تک گہرا کیا گیا اور متحرک کیا گیا۔ 1997 میں ایک ریزروائر کامیابی کے ساتھ بنایا گیا اور پانی کے نقصان کے بغیر بہاؤ کی شرح کے ساتھ چار ماہ کی گردش کی جانچ حاصل کی گئی۔ 2003 میں کنوؤں کو 5.1 کلومیٹر تک گہرا کیا گیا۔ تیسرا ذخیرہ بنانے کے لیے محرکات کیے گئے، گردش کے ٹیسٹ کے دوران 2005-2008 پانی میں کم پانی کے نقصان کے ساتھ تقریبا 160 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت پر پانی تیار کیا گیا۔ پاور پلانٹ کی تعمیر شروع کی گئی۔ پاور پلانٹ نے 2016 میں بجلی پیدا کرنا شروع کی، اسے 1.7 میگاواٹ کی مجموعی صلاحیت کے ساتھ نصب کیا گیا تھا۔ غیر مصدقہ نظام کرسٹل لائن بیسمنٹ راک میں دباؤ سے متحرک غیر محدود جیوتھرمل سسٹم کی جانچ کی متعدد اطلاعات موصول ہوئی ہیں: مثال کے طور پر انگلینڈ کے کارن وال میں روزمینوز کان میں ؛ جاپان میں ہیجیوری اور اوگاچی کالڈیرس میں ؛ اور کوپر بیسن، آسٹریلیا میں۔ تاہم، یہ تمام "انجینیئرڈ" جیوتھرمل سسٹم، جب کہ ایچ ڈی آر ٹیکنالوجیز کی تحقیقات کی طرف ہدایت کردہ پروگراموں کے تحت تیار کیے گئے ہیں، کھلے ثابت ہوئے ہیں-جیسا کہ دباؤ والی گردش کے دوران پائے جانے والے پانی کے زیادہ نقصانات سے ظاہر ہوتا ہے۔ جوہر میں، وہ تمام ای جی ایس یا ہائیڈرو تھرمل سسٹم ہیں، حقیقی ایچ ڈی آر ذخائر نہیں۔ متعلقہ اصطلاحات بہتر جیوتھرمل سسٹم ای جی ایس کے تصور کو پہلی بار لاس الاموس کے محققین نے 1990 میں ریاستہائے متحدہ کے محکمہ توانائی (ڈی او ای) کے زیر اہتمام ایک جیوتھرمل سمپوزیم میں بیان کیا تھا-ڈی او ای نے ایچ ڈی آر کی منفرد خصوصیات کے بجائے گرمی کی کان کنی کے جیوتھرمل پہلو پر زور دینے کی کوشش میں ای جی ایس کی اصطلاح تیار کرنے سے کئی سال پہلے۔ ایچ ڈبلیو آر بمقابلہ ایچ ڈی آر ہاٹ ویٹ راک (ایچ ڈبلیو آر) ہائیڈرو تھرمل ٹیکنالوجی تہہ خانے کی چٹان میں قدرتی طور پر پائے جانے والے گرم سیالوں کا استعمال کرتی ہے۔ لیکن اس طرح کے ایچ ڈبلیو آر حالات شاذ و نادر ہی ہوتے ہیں۔ اب تک دنیا کے جیوتھرمل وسائل کا بڑا حصہ (98 فیصد سے زیادہ) تہہ خانے کی چٹان کی شکل میں ہے جو گرم لیکن خشک ہے-جس میں قدرتی طور پر پانی دستیاب نہیں ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ایچ ڈی آر ٹیکنالوجی زمین پر تقریبا ہر جگہ لاگو ہوتی ہے (اس لیے یہ دعوی کہ ایچ ڈی آر جیوتھرمل انرجی ہر جگہ ہے)۔ دوسری طرف، ایک غیر اقتصادی وسائل دراصل صرف توانائی کا ذخیرہ ہے اور مفید نہیں ہے۔ عام طور پر، قابل رسائی کرسٹل لائن بیسمنٹ چٹان کے ان وسیع علاقوں میں درجہ حرارت گہرائی کے ساتھ بڑھتا ہے۔ یہ جیوتھرمل میلان، جو کہ ایچ ڈی آر وسائل کا بنیادی متغیر ہے، مقام کے لحاظ سے 20 ڈگری سیلسیس/کلومیٹر سے کم سے لے کر 60 ڈگری سیلسیس/کلومیٹر تک ہوتا ہے۔ ہم آہنگ ایچ ڈی آر اقتصادی متغیر گہرائی تک ڈرلنگ کی لاگت ہے جس پر چٹان کا درجہ حرارت مناسب ذخائر کی ترقی کی اجازت دینے کے لیے کافی زیادہ ہوتا ہے۔ سخت کرسٹل لائن تہہ خانے کی چٹانوں کو کھودنے کے لیے نئی ٹیکنالوجیز کی آمد، جیسے کہ نئے پی ڈی سی (پولی کرسٹلائن ڈائمنڈ کمپیکٹ) ڈرل بٹس، ڈرلنگ ٹربائنز یا سیال سے چلنے والی پرکیوسیو ٹیکنالوجیز (جیسے مدھممر) مستقبل قریب میں ایچ ڈی آر معاشیات کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتی ہیں۔ مزید پڑھنا ایچ ڈی آر کی ترقی پر ایک حتمی کتاب، جس میں فینٹن ہل کے تجربات کا مکمل بیان بھی شامل ہے، اپریل 2012 میں سپرنگر-ورلاگ نے شائع کی تھی۔ گلوسری ڈی او ای، ڈیپارٹمنٹ آف انرجی (یونائیٹڈ سٹیٹس) ای جی ایس، بہتر جیوتھرمل سسٹم ایچ ڈی آر، ہاٹ ڈرائی راک ایچ ڈبلیو آر، ہاٹ ویٹ راک آئی سی ایف ٹی، ابتدائی کلوزڈ لوپ فلو ٹیسٹ ایل ٹی ایف ٹی، لانگ ٹرم فلو ٹیسٹ ایم ایچ ایف، ماسیو ہائیڈرولک فریکچرنگ پی ڈی سی، پولی کرسٹلین ڈائمنڈ کمپیکٹ (ڈرل بٹ) وسطی آسٹریلیا میں کیپرک ڈرلنگ ڈرلنگ رگ جیوتھرمل انرجی ایکسپلوریشن بھی دیکھیں۔ ریاستہائے متحدہ میں جیوتھرمل انرجی جیوتھرمل ایکسپلوریشن آئس لینڈ ڈیپ ڈرلنگ پروجیکٹ لیزر ڈرلنگ روزمینووز کوارری بیرونی روابط EERE: جیوتھرمل بنیادی باتیں ہاٹ ڈرائی راک (ایچ ڈی آر) ایک بہتر جیوتھرمل سسٹم کیسے کام کرتا ہے NREL: انٹرایکٹو