פריצת גבולות כדור הארץ כלפי מעלה, אל החלל החיצון היא תחום מדעי ידוע מאוד. פריצת הגבולות כלפי מטה, אל ליבו של כדור הארץ, מוכרת הרבה פחות לציבור הרחב. הקידוח העמוק ביותר שנחפר אי פעם הוא "קידוח קולה", פרויקט קידוח מדעי שהתבצע בשנות ה-70 בחצי האי קולה שבברית המועצות דאז, במטרה לפרוץ את קרום כדור הארץ באמצעות ציוד קידוח מהסדרות Uralmash-4E ו-Uralmash-15000. הנקודה העמוקה ביותר בקידוח הגיעה לעומק של 12,262 מטר, מה שהצריך לא פחות מ-20 שנות קידוח. עד היום לא הצליחו לעקוף את ההישג, כך שמדובר בנקודה המלאכותית העמוקה ביותר בכדור הארץ.
50 שנים אחרי, חוקרים מאוניברסיטת אריאל פיתחו וייצרו מקדח פורץ דרך, שיכול לעקוף את קידוח קולה לא רק בעומק, אלא גם במהירות. פרופ' משה עינת, מהמחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה באוניברסיטת אריאל וצוותו, פיתחו מקדח אלקטרומגנטי הפועל בגלים מילימטריים, שמסוגל להפיק קרינה אלקטרומגנטית בצפיפות הספק גבוהה.
החוקרים גילו שאם מפנים את המקדח לכיוון הרצפה, האנרגיה שנוצרת כל כך גבוהה עד שהיא קודחת לא רק באדמה, אלא גם בסלעים, לרבות סלעי בזלת קשים, תוך שניות. "מהירות הקידוח שהודגמה היא כמטר בשעה בסלע בזלת קשה. טרם הודגם קידוח לעומק, שכן בשלב הנוכחי מתבצע פיתוח המקדח ובחינתו במתארים שונים בתוך המעבדה. אנו מביאים סלעים מסוגים שונים (בזלת וגרניט למשל) למעבדה, חותכים אותם לפרוסות בעובי שנע בין מספר מילימטרים למספר סנטימטרים, ובוחנים את פעולת המקדח כנגדם", סיפר פרופ' עינת.
המחקר על אודות המקדח ממומן על ידי משרד האנרגיה ונמצא בשיאו, כשממצאים ראשונים בנושא פורסמו בכתב העת Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. למחקר יש גם משמעויות מעשיות, שיכולות להגיע עד להפקת חשמל ביתי עבור כל אחד ואחת מאיתנו.
"בתוך כדור הארץ קיים חום שמספיק להפקת אנרגיה לתצרוכת של כל כדור הארץ למיליוני שנים", אומר פרופ' עינת. "הפקת אנרגיה גאותרמית מליבת כדור הארץ מתקיימת כיום באיסלנד, שם נדרש קידוח בעומק של 2-1 ק"מ בלבד על מנת להגיע לחום געשי. באמצעות הזרמת נוזל קר שמייצר קיטור, מופק חשמל שמספק 60% מהאנרגיה במדינת האי. מדובר על אנרגיה ירוקה לחלוטין, כלומר אנרגיה ללא עשן, שלא תופסת שטח רב, ואינה תלוית זמן או מושפעת מרוח".
לדברי פרופ' עינת, ניתן להפיק כיום אנרגיה גאותרמית מליבת כדור הארץ רק במקומות געשיים - עניין שהוא ועמיתיו מנסים לפתור כעת. "המטרה שלנו היא שיתאפשר לקדוח ולהפיק אנרגיה גאותרמית בכל מקום בעולם", מסביר פרופ' עינת. "אם חופרים לעומק של 10 עד 15 ק"מ, כמעט בכל מקום בעולם ניתן להגיע לטמפרטורה המתאימה להפקת חשמל. זאת לעומת מקומות געשיים בהם מספיק לקדוח לעומק רדוד יותר משמעותית".
כעת החוקרים באוניברסיטת אריאל מקווים להשיג מימון אזרחי לצורך המשך המחקר ופיתוח עסקי. הם חולמים בגדול ומסבירים שבאמצעות המקדח ניתן יהיה להפיק חשמל מקומי ללא צורך בהולכה.
לדוגמה, בהקמת תשתיות של שכונת מגורים או תעשייה חדשה יתאפשר ייצור חשמל מקומי על ידי קידוח בשכונה עצמה. החשמל במציאות שכזו יהיה מבוזר ויאפשר יציבות למערכת החשמל, גם במצב של התקפה או פגיעה מכוונת בתשתיות.
פרופ' משה עינתצילום: באדיבות אוניברסיטת אריאלבימים שבהם האיום על התשתיות (בעיקר בצפון הארץ) מתגבר, עולה השאלה האם מחקר זה עשוי לסייע בייצוב אספקת החשמל במידה ויהיה בכך צורך. פרופ' עינת מסביר שהמחקר צפוי לקחת כמה שנים עד להקמת התחנה הראשונה. "טכנולוגיה זו רלוונטית לעוד תחומים רבים, אולם הפקת האנרגיה היא גולת הכותרת. ניתן לפתח על בסיס הטכנולוגיה מקדחים לבנייה אשר פועלים בשקט ולא מפריעים לשגרת החיים. כמו כן, בעומק של עשרות מטרים יש טמפרטורה קבועה למדי, שאיננה משתנה גם בחורף וגם בקיץ. אם הטכנולוגיה תהיה זמינה, זולה ושקטה, ניתן יהיה לסייע בצמצום צריכת החשמל בחורף ובקיץ, בין אם לחימום או קירור הבית (בהתאמה)", סיכם פרופ' עינת.
