Система хранения тепловой энергии водоносного слоя (ATES), которая использует геотермальное тепло в качестве возобновляемого источника энергии, является одним из решений для сокращения потребления топлива и выбросов углекислого газа. Эта система хранит тепло под землей в водоносных слоях, используя грунтовые воды в качестве теплоносителя. Затем тепло извлекается по мере необходимости в соответствии с сезоном для эффективного обогрева и охлаждения зданий.
Его использование в основном расширяется в Европе, и его широкое внедрение ожидается в Японии. Однако для использования этих систем без сбоев требуется регулярный осмотр.
Этот факт стал очевидным, когда исследовательская группа под руководством специально назначенного профессора Харуэ Масуды в Центре исследований устойчивости городов при Университете Осаки Метрополитен обнаружила засорение, произошедшее в водопроводной трубе скважины ATES на объекте в Осаке. Результаты опубликованы в Geothermics .
По их данным, осаждение оксигидроксида железа произошло после того, как вентиляционное отверстие было случайно оставлено открытым, что позволило воздуху проникнуть в геотермальные скважины через водопроводные трубы.
В свою очередь, образовалась богатая кислородом среда, и оксигидроксид железа распространился по трубам, вызвав закупорку, утечку и последующее смешивание грунтовых вод между двумя водоносными горизонтами на разной глубине каждой скважины. К счастью, естественная микробная активность устранила закупорку и восстановила грунтовые воды.
Наблюдение за этой цепочкой событий показало, что крайне важно оценить качество воды до ввода скважины в эксплуатацию и осуществлять постоянный мониторинг для долгосрочного использования системы ATES.
«Результаты этого исследования показывают, что геохимический анализ подземных вод , которому до сих пор не уделялось должного внимания в инженерной области, эффективен и необходим для стабильного и повсеместного использования системы ATES», — заявил профессор Масуда.
«Мы считаем, что, предложив метод мониторинга качества воды в качестве руководства, мы сможем сделать систему ATES технологией, которую можно использовать в долгосрочной перспективе».
