فیوژن تک؛ ایده‌ای جذاب برای ترکیب هم‌جوشی هسته‌ای و انرژی زمین گرمایی

یکی از دپارتمان‌های MIT پس از جدا‌شدن از این مؤسسه، در قالب شرکت کووییز به فعالیت در زمینه انرژی زمین‌گرمایی روی‌ آورده است. اکنون این شرکت می‌گوید برای حفر عمیق‌ترین چاه در تاریخ از فناوری هم‌جوشی هسته‌ای استفاده خواهد کرد تا شاید راهی برای استفاده از انرژی پاک و تقریباً تمام‌نشدنی زمین‌گرمایی پیدا کند. در آینده، از این انرژی گرمایی فرابحرانی می‌توان به‌عنوان جایگزین سوخت‌های فسیلی برای راه‌اندازی نیروگاه‌های تولید برق در سراسر دنیا استفاده کرد.

گرمای زیر پای ما

همه ما می‌دانیم که هسته زمین داغ است؛ اما شاید میزان داغی مرکز زمین برای بسیاری تعجب‌آور باشد. دما در هسته آهنی زمین درحدود ۵۲۰۰ درجه سانتی‌گراد تخمین زده می‌شود. این گرما ناشی از فعالیت عناصر رادیواکتیو در هسته زمین است که با گرمای کهن به‌دام‌افتاده در هنگام تشکیل سیاره زمین ادغام می‌شود. تشکیل زمین اتفاقی بسیار شدید و پرآشوب بود که طی آن، ابرهای متشکل از گاز داغ و ذرات گردوغبار براثر نیروی گرانش خود به یکدیگر برخورده کردند و شکل کروی و فشرده به‌خود گرفتند؛ به‌نحوی که گرمای مرکز سیاره راهی برای گریز به فضای بیرون پیدا نکرد.

در مواقعی که دسترسی به این گرمای نهان وجود داشته باشد، می‌توان از آن به‌صورت انرژی زمین‌گرمایی استفاده کرد. به‌گفته پاول ووسکوف، مهندس و محقق ارشد در حوزه فناوری هم‌جوشی هسته‌ای در مؤسسه فناوری ماساچوست، گرمای زیر پوسته زمین به‌حدی زیاد است که تنها یک‌دهم درصد از آن می‌‌تواند کل نیاز جهان به انرژی را برای ۲۰ میلیون سال بعدی تأمین کند.

مشکل اصلی در استفاده از انرژی زمین‌گرمایی موضوع دسترسی به آن است. زمانی که منابع گرمای زیرزمینی به‌طور طبیعی در نزدیکی سطح زمین دردسترس و با‌‌‌توجه‌‌‌‌به هزینه‌های انتقال انرژی به نیروگاه تولید برق نزدیک باشند، در آن‌ صورت می‌توان گفت انرژی زمین‌گرمایی نویدبخش نسل جدید و پایدار انرژی‌های سبز خواهد بود. خورشید گاهی اوقات به پشت ابرها می‌رود و باد گاهی نمی‌وزد؛ اما مرکز سیاره ما همیشه داغ است. بااین‌حال، برآورده‌شدن همه شرایطی که به آن‌ها اشاره شد، تقریباً ناممکن است؛ درنتیجه، امروزه انرژی زمین‌گرمایی تنها سه‌دهم درصد از کل مصرف برق دنیا را تأمین می‌کند.

عمیق‌ترین چاه‌های حفرشده در تاریخ بشر هم کافی نیستند

اگر بتوانیم چاه‌های بسیار عمیق را حفر کنیم، می‌توانیم نیروگاه‌های زمین‌گرمایی را در محل دلخواهمان احداث کنیم؛ اما انجام این کار به همین‌ راحتی نیست. پوسته زمین ضخامتی بین ۵ تا ۷۵ کیلومتر دارد و در اغلب مواقع، نازک‌ترین قسمت پوسته در زیر اقیانوس‌ها قرار گرفته است.

عمیق‌ترین چاهی که انسان‌ها تاکنون حفر کرده‌اند، چاه اَبَرعمیق «کولا» نام دارد. در سال ۱۹۷۰، اتحاد جماهیر شوروی این پروژه را در نزدیکی مرز نروژ آغاز کرد. اتحاد جماهیر شوروی که با ایالات‌ متحده آمریکا در همه زمینه‌ها در رقابت بود، تصمیم گرفت در قالب پروژه تحقیقات درون‌زمینی با سوراخ‌کردن پوسته‌ و رسیدن به قسمت گوشته زمین، در این زمینه‌ رکوردشکنی کند. یکی از چاه‌های حفرشده به‌وسیله تیم کولا به عمق ۱۲۲۸۹ متری رسید، تا اینکه سرانجام تیم به این نتیجه‌ رسید که ادامه عملیات به دلایل فنی و هزینه‌های گزاف آن ناممکن است.

اعضای تیم کولا انتظار داشتند در عمق ۱۲ کیلومتری زمین دما درحدود ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد باشد؛ اما دمای ثبت‌شده بسیار بیشتر بود، چیزی در‌حدود ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد. همچنین، تیم حفاری متوجه شد که در این عمق چگالی سنگ‌ها کمتر و تخلخل آن‌ها بیش از حد انتظار است. مجموع این عوامل به‌همراه دمای بسیار زیاد باعث شده بود شرایط حفاری به کابوس تبدیل شود.

هدف تیم کولا رسیدن به عمق ۱۵ هزار متری بود؛ اما در چنین عمقی دما می‌توانست به ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد برسد. در این دما، تجهیزات حفاری کاری از پیش نمی‌بردند؛ از‌این‌رو، در سال ۱۹۹۲ و پس از ثبت رکورد ۱۲,۲۸۹ متر به پروژه کولا خاتمه داده شد. محل پروژه کولا اکنون به مخروبه تبدیل شده است و این دروازه جهنم و اوج یا شاید حضیض دستاورد بشری با صفحه آهنی جوش‌ داده‌ و دهانه آن مسدود شده است.

تصویری از پروژه حفاری چاه کولا که بعدتر مسدود شد

در اواخر دهه ۱۹۸۰، آلمان مبلغی معادل ۲۵۰ میلیارد یورو در پروژه حفاری چاه اَبَرعمیق خود هزینه کرد؛ اما برنامه حفاری عمیق قاره‌ای آلمان یا پروژه KTB قبل از توقف پروژه، تنها توانست به عمق ۹,۱۰۱ متری دست پیدا کند. در این برنامه حفاری نیز همانند مشابه روسی خود، دما بسیار قبل‌تر از پیش‌بینی‌های دانشمندان سیر صعودی پیدا کرد. همچنین، تیم KTB متوجه شدند که در عمق ۹ کیلومتری سنگ‌ها به‌صورت جامد نیستند و با حفاری‌ بیشتر، میزان زیادی مواد مایع و گاز از سوراخ چاه بالا می‌آمد و همین باعث پیچیده‌تر‌شدن عملیات شده بود.

دماهای دست‌یافته در این پروژه‌های حفاری به‌اندازه‌ای زیاد بودند که عملیات حفاری را با مشکل مواجه می‌کردند؛ اما نه به‌اندازه‌ای که بتوان برمبنای آن نیروگاه زمین‌گرمایی تأسیس کرد. بنابراین، با اینکه اطلاعات به‌دست‌آمده از این پروژه‌ها و نمونه‌های مشابه آن‌ها در سراسر دنیا به منابع علمی و تحقیقاتی باارزشی تبدیل شدند، نیاز به فناوری جدید برای استفاده از قابلیت فراوان انرژی زمین‌گرمایی را به ما گوشزد کردند.

راه‌حل جدید؛ حفاری با انرژی مستقیم

محققان با‌‌‌توجه‌‌به این موضوع که با افزایش عمق چاه و دمای زمین شرایط برای عملکرد تجهیزات فیزیکی حفاری ناممکن می‌شود، به آزمایش روش‌های جدید حفاری ازجمله روش تابش مستقیم پرتوهای انرژی روی آورده‌اند. در روش تابش مستقیم انرژی یا به‌اصطلاح پراش، از پرتوهای لیزر برای گرمادهی، ذوب‌کردن، شکستن و حتی بخار‌کردن سنگ‌های بستر استفاده می‌شود؛ حتی قبل از اینکه سرمته با سنگ تماس پیدا کند.

در گیف زیر، می‌توانید اثر پراش را روی سنگی سخت ببینید. در این تصویر، ربات حفاری سریع پترا از گرمادهی برای بخارکردن سنگ استفاده می‌کند؛ بااین‌حال، شرکت پترا منبع تولید این میزان حرارت برای ربات خود را فاش نکرده است.

تحقیقات نظامی که در اواخر دهه ۱۹۹۰ درزمینه حفاری انجام شد، نتایج امیدوارکننده‌ای درباره مزیت‌های فناوری حفاری به‌کمک لیزر ارائه کرد. طبق نتایج این مطالعات، حفاوری با تابش مستقیم انرژی درمقایسه‌با روش‌های سنتی حفاری فیزیکی با مته ۱۰ تا ۱۰۰ برابر سریع‌تر است. همین موضوع باعث جلب توجه شرکت‌های بزرگ حفاری نفت و گاز به این فناوری شد.

در سال ۲۰۱۴، کنث اوگلزبی، مدیر شرکت ایمپکت تکنولوژیز، در گزارش مؤسسه فناوری ماساچوست به دپارتمان برنامه فناوری زمین‌گرمایی متعلق به وزارت انرژی ایالات‌ متحده آمریکا به چهار مزیت بزرگ حفاری با روش انرژی مستقیم اشاره کرد: ۱. استفاده‌نکردن از ابزار مکانیکی و از بین رفتن احتمال شکستگی و ساییدگی آن‌ها؛ ۲. نبود محدودیت دمایی برای کارکرد تجهیزات؛ ۳. راحتی نفوذ به سنگ‌ها صرف‌نظر از میزان سختگی آن‌ها؛ ۴. احتمال جایگزین‌کردن نیاز به قالب‌گیری و استحکام‌بخشی چاه با درزگیری طولی طبیعی و بادوام.

شاید مهم‌ترین مزیت حفاری لیزری گزینه آخر باشد. در روش تابش مستقیم، انرژی دمای سنگ چنان زیاد می‌شود که باعث ذوب آن در امتداد شفت چاه می‌شود. با پیش‌ روی حفاری و ذوب‌شدن سنگ‌ها، لایه‌ای شیشه‌ای در دیواره شفت چاه ایجاد می‌شود که می‌تواند با درزگیری آن، از ورود مایعات و گازها و دیگر عوامل آلوده‌کننده به داخل مسیر حفاری جلوگیری کند؛ همان مشکلی که پیش‌ازاین یکی از دلایل اصلی شکست پروژه‌های ابرحفاری پیشین گزارش شده بود.

کنث اوگلزبی در گزارشش یادآور شده است که فناوری لیزری امروزی به‌اندازه کافی پیشرفته نیست. او درادامه گزارش خود این‌طور توضیح می‌دهد:

بیشترین عمق سوراخی که با حفاری لیزری به‌دست آمده، تنها ۳۰ سانتی‌متر است. عملکرد ضعیف لیزرها درزمینه حفاری ریشه در فیزیک محض و دلایل تکنولوژیک دارد. مشکل اول این است که جریان استخراج ذرات سنگی با طول‌موج‌های کوتاه پرتوهای انرژی سازگاری ندارد. پرتوهای با طول‌موج کوتاه قبل از رسیدن به سطح سنگی مدنظر به‌وسیله غبار ذرات سنگی پراکنده یا جذب می‌شوند. مشکل دوم در استفاده از فناوری لیزر کمبود قدرت، کارآمدی و هزینه زیاد تولید پرتوهای لیزر است.

ژیروترون؛ پرتوهای انرژی با طول‌موج میلی‌متری

به‌نظر می‌رسد راه‌حل مشکلات صنعت حفاری را باید در فناوری هم‌جوشی هسته‌ای جست‌وجو کرد. دانشمندان حوزه انرژی هسته‌ای از نوع هم‌جوشی برای شبیه‌سازی برخورد اتم‌ها به یکدیگر، یعنی اتفاقی که در قلب ستاره منظومه شمسی روی می‌دهد و به‌تبع آن دستیابی به یکی از انواع انرژی هسته‌ای ایمن‌ و پاک‌، باید میزان باورنکردنی گرما تولید کنند. برای مثال دانشمندان در پروژه رآکتور تحقیقاتی بین‌المللی گرما‌هسته‌ای، به‌اختصار ایتر، دستیابی به دمای پایدار در حدود ۱۵۰ میلیون درجه سلسیوس را هدف قرار داده‌اند.

در سراسر جهان دولت‌ها برای پیشبرد فناوری هم‌جوشی هسته‌ای میلیاردها دلار بودجه در نظر گرفته‌اند. همین امر باعث شده است بسیاری از زمینه‌های مرتبط با فناوری هم‌جوشی هسته‌ای نیز از این بودجه‌های دست‌ودل‌بازانه اندک نصیبی ببرند؛ فناوری‌هایی که درغیر‌این‌صورت چندان در کانون توجه قرار نمی‌گرفتند.

ژیروترون یک‌مگاواتی به‌کاررفته در آلمان

نمونه‌ای از این فناوری‌ها ژیروترون نام دارد؛ وسیله‌ای که در دهه ۱۹۶۰، دولت شوروی سابق اولین‌بار آن را در روسیه توسعه داد. ژیروترون‌ می‌تواند امواج الکترومغناطیسی با طول‌موج میلی‌متری تولید کند. این امواج از امواج مایکروویو کوتاه‌تر هستند؛ اما از نورهای مرئی و امواج فروسرخ طول‌موج بلندتری دارند.

در اویل دهه ۱۹۷۰ نیز، محققانی که در حال کار روی طراحی توکاماک بودند، دریافتند که استفاده از پرتوهای با طول‌موج میلی‌متری بهترین روش برای گرمادهی به پلاسمای تولید‌شده در توکاماک است. ازاین‌‌رو در پنجاه سال گذشته، فناوری ساخت ژیروترون‌ها به‌لطف تحقیقات هم‌جوشی هسته‌ای و اختصاص بودجه‌های دولتی به آن پیشرفت خیره‌کننده‌ای تجربه کرده است.

اکنون به‌لطف پیشرفت‌های حاصل‌شده در ساخت ژیرترون‌ها، تولید پایدار و مستمر پرتوهای انرژی قدرتمند با قدرت یک مگاوات و بیشتر به واقعیت تبدیل شده است و این خبری خوشحال‌کننده برای دست‌اندرکاران صنعت حفاری اَبَرعمیق است. اوگلزبی در این زمینه می‌گوید:

مبنای علمی عملی‌بودن ازلحاظ صنعتی و ظرفیت اقتصادی فناوری حفاری با انرژی مستقیم ازطریق به‌کارگیری فرکانس‌هایی بین ۳۰ تا ۳۰۰ گیگاهرتز بسیار قوی است. استفاده از طول‌موج‌های میلی‌متری از بروز پدیده رایلی جلوگیری می‌کند و انتقال انرژی به سطح سنگ با استفاده از ژیروترون درمقایسه‌با روش‌های فعلی تولید پرتوهای لیزر، یعنی پلوم، ذرات تا هزارمیلیارد مرتبه مؤثرتر استخراج می‌شود.

همچنین با استفاده از روش‌ها و سیستم‌های مختلف هدایت امواج، از‌جمله روش اتصال لوله‌ای یا لوله مغزی سیار می‌توان پرتوهای پایدار با طول‌موج میلی‌متری و با قدرت یک مگاوات و بیشتر را تا فواصل بسیار طولانی تا بیش از ۱۰ کیلومتر با بازدهی بیش از ۹۰ درصد انتقال داد.

اوگلزبی ادامه می‌دهد:

محاسبات ترمودینامیکی نشان می‌دهد که با استفاده از دستگاه ژیروترون با قدرت یک مگاوات می‌توان حفاری لیزری با نرخ ۷۰ متر در ساعت و با قطر ۵ سانتی‌متر و با بازدهی ۱۰۰ درصدی انجام داد. با استفاده از ژیرترون‌هایی با قدرت کمتر یا بیشتر، مثلاً ۱۰۰ کیلووات تا ۲ مگاوات، می‌توان قطر سوراخ یا نرخ حفاری را تنظیم کرد.

بهره‌گیری از ژیروترون به‌عنوان منبع تولید پرتوهای لیزری می‌تواند روش‌های استخراج نفت و گاز را متحول کند؛ اما شاید بزرگ‌ترین کاربرد آن در حفاری‌های اَبَرعمیق باشد. استفاده از یکی از فناوری‌های جانبی هم‌جوشی هسته‌ای می‌تواند حفاری اَبَرعمیق برای گذر از پوسته‌ و نزدیک‌شدن به مرکز زمین به منظور استخراج بخشی از انرژی پایان‌ناپذیر زمین‌گرمایی را ازلحاظ اقتصادی توجیه‌پذیر کند.

کووییز در مسیر تجاری‌سازی انرژی فرابحرانی زمین‌گرمایی

در سال ۲۰۱۸، مرکز هم‌جوشی و علوم پلاسمای مؤسسه فناوری ماساچوست با جدا‌شدن از این شرکت کسب‌وکار مستقل خود با نام کووییز را با تمرکز بر انرژی زمین‌گرمایی ازطریق حفاری چاه‌های اَبَرعمیق شروع کرد. کووییز برای نیل به اهداف خود، از روش حفاری هیبریدی و ترکیب روش سنتی حفاری دورانی و فناوری تابش پرتوهای لیزر با طول‌موج میلی‌متری تولید ژیروترون استفاده می‌کند.

علاوه‌بر‌این در حفاری‌های این شرکت، از پمپاژ گاز آرگون به داخل چاه به‌عنوان عامل پاک‌کننده و خنک‌کننده استفاده می‌شود تا هم‌زمان با پاک‌کردن سطح سنگی مدنظر و خنک نگه‌داشتن چاه، ذرات سنگی تراشیده‌شده را به سمت بالا و بیرون چاه پرتاب کند. تاکنون، این شرکت ۶۳ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است: ۱۸ میلیون دلار ازطریق جذب سرمایه کاشت ایده و ۵ میلیون دلار ازطریق دریافت کمک مالی و ۴۰ میلیون دلار ازطریق فروش اولیه سهام.

شرکت کووییز قصد دارد چاه‌هایی با عمق ۲۰ کیلومتر حفر کند؛ چاه‌هایی که بسیار عمیق‌تر از چاه کولا است. در‌حالی‌‌که اعضای تیم کولا برای رسیدن به حد نهایت توانایی حفاری خود به ۲۰ سال زمان نیاز داشتند، مهندسان شرکت کووییز می‌گویند برای حفاری چاه‌های اَبَرعمیق با استفاده از فناوری تابش انرژی مستقیم و کمک‌گرفتن از ژیروترون‌های قدرتمند، فقط به ۱۰۰ روز زمان نیاز دارند. این مدت‌زمان نیز با درنظرگرفتن استفاده از ژیروترون‌های یک مگاواتی تخمین زده شده است.

در چنین عمقی، محققان انتظار دارند دمای مواد به بیش از ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد برسد. دسترسی به چنین دمایی باعث می‌شود بازدهی تأسیسات انرژی زمین‌گرمایی به‌طرز چشمگیری افزایش پیدا کند. مهندسان شرکت کووییز درباره بازدهی انرژی زمین‌گرمایی در دمای بسیار زباد این‌طور توضیح می‌دهند:

آب در فشار بیش از ۲۲ مگاپاسکال یا دماهای بیشتر از ۳۷۴ درجه سانتی‌گراد به سیال فرابحرانی تبدیل می‌شود. نیروگاه تولید برقی که از آب فرابحرانی استفاده می‌کند، درمقایسه‌با نیروگاهی که از سیال غیر‌فرابحرانی استفاده می‌کند، از هر قطره آب می‌تواند تا ۱۰ برابر بیشتر انرژی قابل‌استفاده استخراج کند. هدف قراردادن دستیابی به شرایط فرابحرانی عاملی مهم در رسیدن به سطح کارکرد نیروگاه‌های تولید برق با سوخت فسیلی است.

کووییز هم‌اکنون مشغول کار روی تولید تجهیزات با مقیاس واقعی و قابل‌بهره‌برداری است که طبق اعلام این شرکت، در سال ۲۰۲۴ عملیاتی خواهند شد. مدیران این شرکت می‌گویند تا سال ۲۰۲۶ اولین سیستم زمین‌گرمایی بهینه‌شده فوق‌داغ با توان ۱۰۰ مگاوات به بهره‌برداری خواهد رسید.

قدم بعدی برای شرکت کووییز، بحث بازاریابی و تجاری‌سازی این فناوری است. کووییز قصد دارد از زیرساخت‌های موجود مانند نیروگاه‌های تولید برق از زغال‌سنگ برای تولید برق از انرژی زمین‌گرمایی استفاده کند. نیروگاه‌های سوخت فسیلی به‌خصوص زغال‌سنگ در آینده و با شدیدتر‌شدن محدودیت‌های وضع‌‌شده در پیمان پاریس با هدف کاستن از انتشار گازهای گلخانه‌ای متروکه خواهند شد.

این تأسیسات علاوه‌‌بر داشتن نیروی کار ماهر و آزموده و بهره‌مندی از مزیت اتصال گسترده به شبکه برق سراسری، ظرفیت بالقوه‌ای برای تولید برق از بخار آب دارند. کووییز قصد دارد منبع تولید انرژی این نیروگاه‌ها را که در‌حال‌‌حاضر سوخت‌های فسیلی است، با انرژی زمین‌گرمایی فرابحرانی جایگزین کند. بدین‌ترتیب برای به‌حرکت‌درآوردن توربین‌ها به سوزاندن حتی یک تکه زغال‌سنگ یا مقدار کمی گاز متان نیازی نخواهد بود.

کووییز قصد دارد در سال ۲۰۲۸ بهره‌برداری از اولین نیروگاه تولید برق از این نوع را شروع کند. درصورت موفقیت کامل پروژه، این شرکت می‌خواهد فرایند نوسازی نیروگاه‌های سوخت فسیلی را در دیگر مناطق جهان نیز اجرایی کند؛ چراکه ازلحاظ نظری رسیدن به انرژی زمین‌گرمایی با فناوری حفاری انرژی مستقیم هیچ محدودیت مکانی ندارد.

در سراسر جهان در‌حدود ۸,۵۰۰ نیروگاه تولید برق با سوخت زغال‌سنگ با مجموع ظرفیت ۲۰۰۰ گیگاوات وجود دارد. این نیروگاه‌ها اگر تا سال ۲۰۵۰ روش دیگری برای تأمین انرژی خود پیدا نکنند، از چرخه تولید برق کنار گذاشته خواهند شد. همین موضوع فرصت استثنائی دراختیار سرمایه‌گذاران شرکت کووییز قرار داده است.

مؤسسه سرمایه‌گذاری پریلود ونچرز که حوزه فعالیت آن سرمایه‌گذاری در حوزه انرژی‌های سبز و مقابله با تغییرات جوّی است، یکی از سهام‌داران اصلی کووییز به‌حساب می‌آید. مارک کوپتا، مدیرعامل این شرکت می‌گوید:

در دهه‌های آینده، به میزان زیادی انرژی پاک با تولید کربن صفر نیاز داریم. شرکت کووییز انرژی راه‌حل پربازده و منبعی تمام‌نشدنی از انرژی پاک را به جهان معرفی کرده است. انرژی زمین‌گرمایی مکملی عالی برای روش‌های فعلی تولید انرژی پاک است که به ما اجازه می‌دهد در آینده‌ای نه‌چندان دور، به حداقل میزان تولید انرژی پایدار در دوران پس از کنار‌گذاشتن سوخت‌های فسیلی برسیم.

انرژی زمین‌گرمایی و توسعه فناوری‌های دستیابی به آن می‌تواند جهش بزرگی در تلاش‌ها برای کربن‌زدایی از فرایند تولید انرژی ایجاد کند. اگر این فناوری به مسیر پیشرفت خود ادامه دهد و انتظارات را برآورده کند و پوسته زمین روش‌های جدیدی برای جلوگیری از دستیابی به ذخایر این انرژی پنهان را رو نکند و توجیه اقتصادی انرژی زمین‌گرمایی مطابق تخمین‌ها درخورتوجه باشد، استفاده از یکی از فناوری‌های جانبی هم‌جوشی هسته‌ای، یعنی ژیروترون‌ها، در دستیابی به انرژی زمین‌گرمایی می‌تواند استفاده از فناوری هم‌جوشی هسته‌ای برای تولید برق را برای همیشه از رده خارج کند.

علاوه‌بر‌این، تأسیسات زمین‌گرمایی برخلاف دیگر انواع دیگر تولید انرژی پاک مانند انرژی خورشیدی و بادی به فضای چندان زیادی را اشغال نمی‌کنند. مزرعه‌های خورشیدی و بادی علاوه‌بر اینکه مساحت زیادی از زمین را پوشش می‌دهند و عملاً آن‌ را بلااستفاده می‌کنند، ممکن است برخی مخاطرات زیست‌محیطی نیز به‌همراه داشته باشند. بهره‌برداری از انرژی زمین‌گرمایی باعث تغییر شرایط ژئوپلیتیک جهانی نیز خواهد شد؛ چراکه هر کشوری می‌تواند از منابع تقریباً نامحدود انرژی زمین‌گرمایی خود استفاده کند.

در این‌ صورت نیازی نخواهد بود تا کشورهای قدرتمندتر برای رسیدن به ذخایر سوخت‌های فسیلی به عملیات‌های آزاد‌سازی در برخی از مناطق جهان دست بزنند یا حکومت‌های خودکامه نخواهند توانست از ذخایر عظیم سوخت فسیلی خود به‌عنوان اهرمی برای به پیش‌بردن اهداف سیاسی خاص استفاده کنند.