A „Mélygeotermikus kitermelő-visszasajtoló rendszerek kiépítésének technológiai fejlesztése” projekt bemutatása

A projekt megvalósítói

A „Mélygeotermikus kitermelő-visszasajtoló rendszerek kiépítésének technológiai fejlesztése” projektet a Hansa-Kontakt Inv. Kft és a Geotermikus Szolgáltató Kft. által alkotott szegedi konzorcium valósítja meg. A konzorcium tagjai 2004 és 2015 között öt sikeres, uniós forrásból támogatott projektet bonyolítottak le, melyek közül három szorosan kapcsolódott a geotermikus energia felhasználásához. 

Hansa-Kontakt Inv. Kft.

A konzorciumot vezető Hansa-Kontakt Inv. Kft. Kútfúrási Üzletágának elsődleges célja, hogy a piacon elérhető legjobb ár/érték arányú szolgáltatást nyújtsa partnereinek. Ennek érdekében olyan új technológiák kifejlesztésén dolgoznak, melyek a jelenleginél költséghatékonyabb fúrást és kútkiképzést tesznek lehetővé a jövőben. 

A vállalkozás jelen projekt keretében olyan K+F tevékenységek megvalósítását tűzte ki célul, melynek eredményeként:

• városi, sűrűn beépített környezetben, egy telephelyről is megoldható lesz a termelő-visszasajtoló kútpárok létesítése, 
• olyan új, a visszasajtolás hatékonyságát növelő kútkiképzési technológia jön létre, melynek segítségével az egy kitermelő kutas rendszerek esetében általában szükségesnek tartott két visszasajtoló kútból – változatlan rendszer-hatékonysági és üzembiztonsági paraméterek mellett – elég lesz csak egyet kialakítani. 

A projekt tárgyát képező technológia-fejlesztés révén a Hansa-Kontakt Inv. Kft. fúróipari üzletága amellett, hogy új piaci szegmenst nyithat a közép-európai termálfúrási piacon, csökkenteni tudja majd a kitermelt termálvíz mélységi rezervoárokba történő visszasajtolásával járó műszaki kockázatot is.

Geotermikus Szolgáltató Kft.

A másik konzorciumi tag, a szegedi geotermikus kaszkádrendszereket üzemeltető Geotermikus Szolgáltató Kft. A projekt keretében a GEOSZ hidro-geokémiai és scaling-kutatásokra támaszkodva kívánja tudományos alapokra helyezve finomítani és biztosítani a geotermikus fűtési rendszerek hosszú távú, környezetbarát üzemeltetését. Szakembereink az optimális üzem menetét veszélyeztető, gátoló problémákra (pl. különböző lerakódások kezelése, megelőzése) keresnek megoldást. 

Egyéb közreműködők

A 2019. június végéig tartó kutató-fejlesztő munkába a Hansa-Kontakt Inv. és a GEOSZ szakemberei a Dél-alföldi Termálenergetikai Klaszter (DATEK) több tagját és a Szegedi Tudományegyetem TTIK Földrajzi és Földtudományi Intézet kutatóit is bevonták. A projekt keretében 12 új K+F munkahely jött létre.

A projektben részt vevő kutatók és szakemberek már korábban is kimagasló eredményeket értek el:

• a homokkőbe való visszasajtolás technológiájának kidolgozásában, 
• a visszasajtolás környezetileg és gazdaságilag fenntartható üzemeltetésének módszertani megalapozásában, 
• a termál alapú távfűtőrendszerek vízkezelési protokolljának definiálásában, 
• a magyar-román és a magyar-szerb határokon átnyúló termálvíztest állapotának felmérésében. 

Célkitűzéseink

Magyarország európai viszonylatban kiváló geotermikus adottságokkal rendelkezik, a fűtési rendszerek kiépítése és működtetése során azonban számos olyan probléma merül fel (pl.: pannon homokkőbe való visszasajtolás technológiai nehézségei), amelyet csak összehangolt, magas tudásigényű K+F tevékenységek elvégzésével lehet megoldani.

A „Mélygeotermikus kitermelő-visszasajtoló rendszerek kiépítésének technológiai fejlesztése” projekt kapcsán olyan gyakorlati jelentőséggel bíró fejlesztéseket kívántunk megvalósítani, amelyek:

• javítják a geotermikus fűtési rendszerek kiépítésének és az új rendszerek üzemeltetésének költség-hatékonyságát, illetve 
• csökkentik a fúrással járó környezeti terhelést. 

Projektünk fő célkitűzései:

1. A visszasajtoló-technológia fejlesztése, optimalizálása
2. Új, innovatív egy kutas visszasajtolási metodika kidolgozása, mely lehetővé teszi:
   • egy termelő és egy visszasajtoló kútból álló, hosszú távon is fenntartható geotermikus rendszerek kiépítését, 
   • a fúrási költségek jelentős csökkentését.
3. Hosszú távú fenntarthatóságot biztosító új kút-telepítési protokollok kialakítása
4. Kiválások kezelését szolgáló, hatékony üzemeltetési megoldások kidolgozása

A projekt jelentősége, szakmai háttere

A problémáról röviden

A lehűlt termálvíz visszasajtolása porózus vízadókba már régóta érzékeny problémát jelent a szénhidrogénekkel és termálvízzel foglalkozó szakemberek számára. A geotermikus ipar homokkőbe való visszasajtolást célzó első kísérletei az 1980-as évek elején kezdődtek Németországban és Franciaországban, ezek azonban nem várt akadályokba ütköztek, a vízvisszatétel ugyanis több alkalommal a kút és kőzetréteg súlyos károsodásához vezetett és vezet azóta is.

A probléma kezelése azért is kiemelten fontos, mert csak visszasajtolással biztosítható a geotermikus energia hosszú távon is fenntartható, környezetbarát kiaknázása. Sajnos az olajiparban már kidolgozott eljárások kiugró költségigényük és eltérő iparági sztenderdjeik miatt a geotermikus ágazatban nem alkalmazhatók.

Az általunk kifejleszteni kívánt megoldás

Projektünk azt tűzte ki célul, hogy a termálvíz visszasajtolása során felmerülő problémákat ne csak utólag kezelje, hanem megelőzze! Ennek érdekében:

• nagy vízfogadó képességű, ferde kialakítású kútban is alkalmazható, megnövelt abszorpciós hatékonyságú kútkialakítási technológiát, illetve 
• validált, komplex termálkémiai monitoring hálózat alapján optimalizált inhibíciós és szűréstechnológiai eljárás dokumentációs anyagát dolgoztuk ki.

Az általunk kitalált és a projekt keretében megvalósított megoldás a geotermikus iparágban mind Magyarországon, mind nemzetközi szinten is teljesen újszerűnek, innovatívnak számít.
Az általunk kidolgozásra került technológiai know-how és új típusú eszközpark sem idehaza, sem külföldön nem áll rendelkezésre, így a homokkőbe való visszasajtolás 1 kitermelő + 1 visszasajtoló kúttal végzett eljárásának innováció-tartalma, tudományos értéke magas, a szolgáltatás egyedisége illetve költséghatékonysága nemzetközi és hazai viszonylatban is komoly jövőbeli versenyelőnyt jelenthet.

Környezetvédelmi szempontok

A projekt során elért eredmények hozzájárulhatnak hazánk energiafüggőségének csökkentéséhez és a tiszta, megújuló energiák részarányának növeléséhez a települések fűtési célú energiafelhasználásában.
A termálhőre épülő fűtési rendszerek alkalmazásával fosszilis energiahordozókat váltunk ki, ezzel drasztikusan csökken a szén-dioxid és az egyéb üvegházhatású gázok kibocsátása, így projektünk aktívan hozzájárul a környezet fenntarthatóságához.

A projekt szakmai feladatai

A 2016. szeptember 20-tól 2019. június 30-ig zajló kutatás-fejlesztési projekt keretében az alábbi szakmai feladatokat valósítottuk meg:

1. Termelő és visszasajtoló kísérleti tesztrendszer kialakítása (Hansa-Kontakt Inv. Kft.)
2. Ferdítőpálya és alábővítő egység fejlesztése optimalizálása (Hansa-Kontakt Inv. Kft.)
3. Kísérleti kutak kivitelezéséhez szükséges tervezések elvégzése (Geotermikus Szolgáltató Kft.)
4. Hidrogeológiai modellezés és kút egymásra hatás vizsgálatok (Geotermikus Szolgáltató Kft.)
5. Szűrőzési és vízkő kezelési (ún. scaling) vizsgálatok (Geotermikus Szolgáltató Kft.)
6. Kút tesztrendszer tervdokumentációjának elkészítése (Geotermikus Szolgáltató Kft.)