Улаанбаатар хотын дулааны эрчим хүчний дутагдлыг шийдвэрлэх гарцуудын нэгээр газрын гүний дулааныг нэрлэдэг. Тэгвэл Одон орон, геофизикийн хүрээлэн Улаанбаатар орчмын газрын дулааны судалгаа (2025.02.10) эхлүүлжээ. Тус судалгааны багийн ахлах судлаач, доктор Э.Батмагнайтай ярилцлаа.
-2-5 км өрөмдөхөд 60-100 градус дулаан гарч ирж болно-
Газрын гүний дулаан гэж юу вэ?
Дэлхий өөрийн гэсэн дулаантай. Дотроо цөмтэй, цөмөөс дулаан ихэвчлэн конвекц буюу дулааны хөдөлгөөнөөр дамжин дэлхийн гадаргуу руу гарч байдаг. Дэлхийн дотоод дулаан гэж үүнийг хэлж болно. Дэлхийн газрын гадарга дээр ажиглагддаг уг дотоод дулааны илрэлүүд бол халуун рашаан, галт уул зэргийг нэрлэж болох юм. Уг дулаан нь дэлхийн гүнд явагдаж буй процесстой холбоотой. Дэлхийн гадаргад хагарал зэрэг геологийн идэвхтэй процессын үр дүнд гарч ирдэг.
Ер нь дэлхийн гүний дулааныг үүсгүүрийнхэн хувьд хоёр төрлийн дулаан мэт ойлгож болно. Эхнийх нь дэлхий өөрийн гүн рүүгээ халж буй геотермал градиент юм. Үүнийг дэлхийн дотоод гүний дулаан гэдэг. Энэ нь дэлхийн аль нэг цэгт доошоо 100 метр тутамд 2-3 градусаар халж байдаг гэсэн зүй тогтол дээр тулгуурласан ойлголт. Өөр нэг дулаан байдаг нь бага гүний дулаан гэж нэрлэж болно. Энэ нь нарны цацрагаас буюу гаднаас ирж буй дулаан дэлхийн өнгөн хөрсөнд хуримтлагдаж тухайн орчныг халаадаг гадаад үүсгүүрийн дулаан юм. Ерөнхийдөө энэ нь чулуулгийн шинж чанараас хамааран 20-50 градус дулаан хуримтлагдаж байж болно гэсэн санаа. Гадаад дулааныг дулааны насос (heat pump) ашиглан 50-150м өрөмдлөгийн цооногоос гарган авдаг. Ингэхээр дэлхийн дулаан гэдэг нь нэг талдаа дотоод гүний, нөгөө талд нарны цацрагийн гадаад дулааны нийлбэрийг хэлдэг.
Олон улсад энэ хоёр дулааны алийг нь түлхүү ашиглаж байна вэ?
Шавхагдашгүй нөөц гэдэгт нь газрын гүний дулаан багтдаг. Харин бага гүний дулаан нь хэрэглээнээс хамаарч шавхагдах сул талтай. Дэлхийд уламжлалт геотермал систем, сайжруулсан геотермал систем гэж хоёр янзын технологи ашиглаж байна. Уламжлалт геотермал системийг Исланд, Шинэ Зеланд зэрэг идэвхтэй галт уултай газруудад ашигладаг. Галт уул яагаад бий болж байна вэ гэвэл хоёр тектоник буюу сул биетүүд холдох хөдөлгөөн хийхэд тэрний голоор ан цав үүсэж, гүнд байдаг халуун биетүүд, магма гэж ярьдаг шүү дээ, дээшээ урсаж гарч ирдэг. Үүнийг шууд өрөмдөөд дулаан, цахилгааны эрчим хүчээ гарган авч байна.
Сайжруулсан геотермал систем гэдэг нь энгийн газар 2-3 км, магадгүй 5 км өрөмдөхөд 60-100 гаруй градустай дулаан гарч ирж болно. 150 градусаас дээш бол уур гарч ирээд цахилгаан үйлдвэрлэх боломжтой. Олон улсад сайжруулсан гэдэг рүү нь явж байгаа. Яагаад явж байна вэ гэхээр дэлхий хаа сайгүй галт уул байхгүй, тектоникийн идэвхтэй бүсэд оршдоггүй учраас энэ чиглэлийн судалгаа түлхүү хийгдэж байна.
Сайжруулсан геотермал системийг хаана голлон хэрэглэж байна вэ?
Ер нь Баруун Европт хэрэглэж байна. Германд бол ийм системээр явдаг. Голын голдирол дагасан усан бассейнаа дагаад өрөмддөг.
-Судлаач хүний хувьд Богд уулыг дулааны үүсгүүр байж магадгүй, боржингийн массив болохоор гэж хараад байна-
Ингэхээр гол юм уу, нууртай газар газрын гүний дулаан байна гэсэн үг үү?
Геотермал гэдэг нь халуун усны тухай. Тэгэхээр усны нөөц газар доор байх ёстой. Геотермал системийн ус нь дэлхийн гүн рүүгээ 12 км хүртэлх усны циклээр халан гарч ирдэг гэсэн судалгаа байдаг. Том утгаар нь яривал геотермал резервар буюу ашиглаж болох систем байна гэдгийг хэрхэн авч үзэх вэ гэхээр температурын нөлөөг тогтоох, температураас гадна чулуулгийнх нь шинж чанар буюу чулууны нүх сүвэрхэг байдал нь илүү чухал. Агуулагч чулуу нүх сүвтэй байснаар хий, шингэн тэнд илүү агуулагдана. Тэр усыг ашигласны дараа эргэж сэргэхийн тулд чулуулгийн нүх сүвүүд, чулуулгийн нэвчих чадвартай эсэхийг тодорхойлно. Тийм болохоор чулуулгаа сайн судална гэсэн үг.
Геотермал систем нь температурын зөрүүн дээр тоглодог. 100 градустай ус гаргалаа гэхэд 20 болоход тэр зөрүү 80 градус ба ус гарган авах хэмжээнээс хэр их энерги үйлдвэрлэгдэх нь хамаарна. Гаргаж авахын тулд чулуулга нь нэг том нягт чулуу байвал боломжгүй. Ан цавтай байснаар сайн систем байна гэж тодорхойлж болно.
Нуур байна гэхээр доошоо шингэж орж байна уу, гэдэг асуудал. Систем өөрөө циклээр эргэлдэж байх ёстой. Үүнийг л олж тогтоох нь чухал. Ингэхээр нуур, гол гэхээс илүү томоохон хагарлыг дагасан байвал тэрүүгээр ус нэвчих чадвар нь өндөр байна.
Улаанбаатар өөрөө хагаралтай гэж ойлгож болох уу?
Улаанбаатар орчимд газрын дулааны суурь судалгаа хийгдэнэ. Өнөөдөр (2025.02.10)-өөс судалгаа албан ёсоор эхэлж байна. Манай хүрээлэнгийн ТЭЗҮ-д бэлтгэх дата судалгаа зургаан сар үргэлжлэхээр байгаа. Бидний хувьд хотыг юм уу, дүүргийг халаах тийм том хэмжээний, байнгын ажиллагаатай систем хайж байна.
Өмнө нь хийгдсэн судалгааны ажлуудаас ялгаатай тал нь шинжлэх ухааны байгуулга оролцож байна. Мэдээж өмнөх судалгаанаас гарган авсан тодорхой хэмжээний мэдлэг, мэдээллүүдийг энд ашиглана. Өмнөх судалгаа бол Сэлбэ голыг дагасан хагарлын голдирол, Эмээлтийн тийшээ ерөнхийдөө геотермалын потенциал өндөр байж магадгүй гэдгийг хиймэл дагуулын Лансат-8 дээр тулгуурлаж хийсэн. Зарим геофизикийн аргуудаар нарийвчилсан байсан.
Шинжлэх ухааны үүднээс үзвэл өмнөх ярьсан руу буцаад орох болж байна. Уламжлалт систем гэдэг нь идэвхтэй тектониктой, галт уулын бүс нутгийг хэлдэг. Тэгвэл 2014 оноос Монгол шиг галт уулын бүс нутагт ордоггүй, тектоник зах хязгаараас хол ийм газруудад халуун рашаан, дулаан байдаг. Дулааны урсгал өндөртэй бүс нутгийг орхигдуулж болохгүй гэсэн байдлаар геофизик, геологи үүний зүй тогтлыг ойлгох гээд явсан. Ийм зүй тогтлын жишээгээр Улаанбаатар орчмын эхний ээлжинд потенциалыг нь үнэлье. Үнэхээр потенциал олдвол томоохон асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой тодорхой хэмжээний, өөрөөр бол бидний одоо хэрэглэдэг уламжлалт халаалтын системийг хайбрид болгоод эхэлнэ. Гэх шинж чанар руугаа орсон судалгааны ажил явж байна. Улаанбаатар орчимд газрын гүний дулааны энергийн потенциалын судалгаа хийгдэнэ.
Улаанбаатарын судалгааны ажлыг хаана хийхээр төлөвлөж байна вэ?
Манай судалгааны захиалагч нь Нийслэл. Нийслэл Хот байгуулалт, барилга, орон сууцжуулалтын яамтай ярьж анхан шатны судалгаа региональ түвшинд эхлээд хийхээр болсон. Улаанбаатарын 30х30 км-ын радиус дотор потенциалаа судалж үзнэ гэсэн санаагаар явж байгаа. Энд геофизикийн аргуудыг ашиглана. Ер нь Улаанбаатар хотод шууд хэмжилт хийхэд төвөгтэй болчихсон байгаа шүү дээ. Тэгэхээр сансрын хиймэл дагуул, зайны тандалтын өгөгдөл дээр тулгуурлаад потенциалын зургаа гаргая. Тэгээд потенциалтай гэж үзсэн 2-3 талбай дээр нарийвчилсан хэмжилт хийе гэж тооцоолж байна.
Хангайн нуруу бол халуун рашаантай. Энэ нь гадаргын илэрхийллээр бол геотермал системийг хайх маш том нөлөөлөл. Улаанбаатар орчимд бол мэдээж халуун рашаан байхгүй. Энэ нь “харанхуй нөөц” байна уу гэдгийг хайна гэсэн үг. Улаанбаатараас хамгийн ойр нь шулуунаар яривал 80-90 км зайд Естийн халуун рашаан байгаа. Естийн халуун рашаан геологийн зураг, орчин тойрныг судлаад үзэхэд нэг том хагарал явлаа, хагарлын үзүүр дээр дулаан суларсан байгаа. Судлаач хүний хувьд Богд уулыг дулааны үүсгүүр байж магадгүй, боржингийн массив болохоор гэж хараад байна.
-Геотермал олж чадвал давуу талтай. Гэхдээ сэргээдэх эрчим хүчийг бодвол хайгуулын шатанд эрсдэл өндөртэй-
Судалгааныхаа ажлыг илүү тодорхой ярьж өгөхгүй юу?
Геофизикийн арга гэдэг нь дэлхийн физик хоорондын гадаргад хэмжилт хийгээд явна гэсэн үг. 3D орчны, цахилгаан эсэргүүцлийн загвар гаргаж авна. Яагаад хиймэл дагуул ашиглаж байгаа вэ гэхээр дулааны урсгал, температурын тархалтыг ойлгох гэж үзэж байна. Температурын тархалтаар газрын гадарга дээрх температурыг тодорхойлох боломжтой байдаг. Энийг магадгүй сүүлийн 20 жилийг хөөж үзвэл нэг цэгт температур ажиглагдана даа. Тэнд нээрээ дулаан байх магадлалтай юм байна. Дулааны урсгал нь хэдий хэмжээний дулааныг дэлхийн гүнээс алдаж байна вэ. Тэр орчмоор дулааны идэвхтэй байна гэсэн үг. Энэ бол дандаа гадаргын илэрхийлэл. Дараа нь геофизикийн арга нь гүний тогтцыг 3D орчин буюу цахилгаан эсэргүүцлийн загвар гэж ярьдаг. Цахилгааны эсэргүүцлийг 3D орчинд тодорхойлж байгаа. Тэгэхээр тухайн гүнд байгаа материалын шинж чанарыг ойлгож болно.
Судлаачийнхаа хувьд хүлээж байгаа зүйл бол юрагийн настай боржин чулуу байгаа. Боржин чулууг өөрөөр хэлбэл магмын чулуу гэдэг. Энэ нь түүхэндээ Улаанбаатар орчимд магматик зүйл өмнө нь болсон гэдгийн нэг илрэл юм. Тэрний ул мөр нь Богд уул ч юм уу бий болсон гэж энгийнээр хэлж болно.
Тиймээс халуун биет одоо хүртэл гүнд байх магадлалтай гэсэн санаа байгаад байна. Температурынхаа хувьд боржин чулуулаг нь цацраг идэвхт дулаан үйлдвэрлэх чадвараар бусад чулуулгийг бодвол өндөрдүү. Бас нэг талын боломж гэж чулуулгаа дулааных нь хувьд хараад байна.
Геотермал систем бага, дунд, их гүний гэсэн гурван төрлийн систем байдаг. Температураар нь бага, дунд, их гэж бас хуваадаг. Манай улс бага, дунддаа ордог. Газрын дулаан хаана ч байгаа. Хамгийн гол нь температур, ус, чулуулгийн нүх сүвэрхэг байдал буюу технологид нь дэмжлэг үзүүлэх байдал нь чухал.
.jpg)
Зургийн тайлбар: Судалгааны хүрээнд Архангай аймгийн Цэцэрлэг хотоос урагш халуун рашааны бүсэд хэмжилт хийж байгаа нь
Судалгааны багийг ахалж буйн хувьд өмнө нь та газрын дулаантай холбоотой судалгаа хийж байв уу?
Миний хувьд 2019-2023 онд Швейцарын ETH Zurich гээд технологийн их сургуульд “Геотермал-геофлюд” гэдэг судалгааны бүрэлдэхүүнд харьяалагдан ажиллаж докторын зэргээ хамгаалсан. Тэнд Архангай аймгийн Цэнхэрийн халуун рашаанд геофизикийн судалгаа хийсэн. Монгол оронд геотермал энергийн хайгуул, хэрэглээнд нэвтрүүлэх гэсэн Швейцараас санхүүжсэн төсөл явагдсан. Тэр төслийн үндсэн судлаачаар ажилласан. Яг л тэр хүрээнд олсон мэдлэгээ Улаанбаатарын “харанхуй нөөц” дээр яаж ашиглах вэ гэсэн системтээр ажиллана.
Хүрээлэнд ажиллах давуу тал гэж байна. Манайх өөрөө суурь судалгааны хүрээлэн. Улаанбаатар орчмыг нэлээд судалчихсан байгаа. Өмнөх судалсан датанууд байгаа. Тэр нь ихэвчлэн газрын гүний дулаан гэхээс илүү газар хөдлөлтийн аюулгүйн үнэлгээ, хагарал, структур талын юм байсан бол одоо тэр датаг геотермал руу нь хандуулаад ашиглаж үзье гэсэн санаагаар явна.
Судалгааны баг хэдэн хүний бүрэлдэхүүнтэй байх вэ?
Манай хүрээлэн энэ төсөлд байж болох дотоод нөөц бололцоогоор ажиллая гэсэн бодолтой байгаа.
Геотермал эх үүсвэрийг ашигласан жишээнүүд байна уу? Олон улсад цаашдын чиг хандлага хаашаа явж байна вэ?
Дэлхийд олон жишээ байгаа. Хятад ч гэсэн том жишээ. Өөрсдийн гэсэн усны том бассейн олчихсон. Нөгөө сайжруулсан геотермал систем ажиллаж байгаа. Гэхдээ Хятад хэрэглэгч ихтэй. Манайд хамгийн их хэрэглэгч нь Улаанбаатар хот байна.
Геотермал нь бусад салхи, нар, батарей хуримтлуурыг бодвол ерөнхийдөө их тогтвортой систем. Улирал, температураас хамаардаггүй. Үйл ажиллагааны зардал бага. Зай талбай бага эзэлнэ. Геотермал олж чадвал давуу талтай. Гэхдээ сэргээдэх эрчим хүчийг бодвол хайгуулын шатанд эрсдэл өндөртэй. Мэдээж шүү дээ. 4-5 км доор сан олно гэж үздэг болохоор тэрүүгээр жаахан тийм.
Саяхан 2024 оны судалгааны тойм уншлаа. Геотермал анх үүсэж хөгжихдөө эрчим хүчний салбарт давамгайлж байгаад хайгуулын шатны зардлаас хамаараад бусад нь өсчихсөн. Дэлхий судлаачдын авч үзэж байгаагаар геотермал системийг хэрхэн оновчтой болгох уу, сенсац болгох уу, өрсөлдөх үү гэдэг шийдэл дээр яригдаад явж байгаа юм билээ. Бид нарын хувьд ч “харанхуй нөөц” дээр зоригтой, гоё үйлдэл хийвэл шинжлэх ухаанд ч тодорхой хэмжээний мэдлэг бий болгоно гэж бодож байна.
Ярилцсанд баярлалаа, танай багийн судалгаанд ажилд амжилт хүсье.
No comments:
Post a Comment