Hloubkové vrty elektrickou plazmou

V následujícím rozhovoru se dočtete o technologii, která hospodárným způsobem umožňuje odkrýt geotermální zdroje ve vysokých hloubkách.

V roce 2008 jsem založil společnost GA Drilling společně s mým otcem Ivanem, bratrem Dušanem a dlouholetým kamarádem Tomášem Krištofičem. Naším hlavním motivem pro nastartování vlastního podnikání bylo přinést zásadní změnu do konzervativního energetického sektoru. Tuto prvotní ambici přesně zrcadlí původní název firmy – Geothermal Anywhere. Kladla si za cíl zpřístupnit prostřednictvím nové vrtné technologie Plasmabit zásoby geotermální energie. Podle možnosti všude. Tato vize trvá dodnes, avšak pro naplnění dlouhodobého cíle dobývání geotermální energie se firma musela dočasně přeorientovat na potřeby těžebního průmyslu ropy a zemního plynu. Těžební průmysl je na rozdíl od toho geotermálního několikanásobně větší a disponuje většími kapacitami na financování nových technologických projektů. Tento segment procházel v roce 2010 nevídanou zkouškou kvůli obrovské environmentální katastrofě v Mexickém zálivu, při které vyteklo do moře téměř 800 milionů litrů ropy. Po této katastrofě se zásadně zpřísnily environmentální normy a vznikl obrovský tlak na hledání nových řešení, zejména v oblasti bezpečného uzavírání vrtů. Odfrézování mohutných ocelových trubek - pažnic - patří k nejnáročnějším operacím při uzavírání vrtů. Technologie Plasmabit tyto operace výrazně zlevní a zjednoduší. Proto jsme se spojili s těžebními giganty do společného projektu, abychom urychlili její vývoj. V roce 2017 se plánuje testování technologie na ropných polích a na infrastruktuře našich partnerů. Mezinárodní aktivity naší bratislavské společnosti s více než 70 zaměstnanci pokrývají zahraniční pobočky ve městech Londýn, Houston a Abú Dabí.

Hlavní inovace spočívá ve využívání elektrického plazmatu při rozrušování různých materiálů, hornin či minerálů. Plazma, považované za čtvrté skupenství, je vysoce ionizovaný plyn složený z iontů, elektronů (případně neutrálních atomů a molekul). Průmyslové využití plazmatu je v současnosti nejznámější zejména v oblasti metalurgie, hutnictví a řezání kovových materiálů. Právě vhodné vlastnosti elektrického plazmatu otvírají kompletně nové možnosti při jeho nasazení v mnohých těžebních aplikacích, jakými jsou plazmové frézování či plazmové vrtání. Při frézování dokáže bezkontaktní technologie přetavit ocel obloukovým plazmatem s teplotou několik tisíc stupňů Celsia, přičemž při zahřátí dochází k oxidaci oceli. Uvolněná energie zintenzivní vlastnosti plazmového toku, ocel se dezintegruje na částečky menší než milimetr, které není problém z místa jednoduše vypláchnout. Takto probíhá efektivní odstranění pažnicového trojvrství ocel-beton-ocel, se kterým často zápasí mnohé těžební společnosti při odstávce vrtů, a jsou nuceny investovat do tohoto procesu značné prostředky.

Nová metoda tak odstraňuje nejslabší stránku současných frézovacích technologií - používání rotačních mechanických součástek s vysokou mírou opotřebování.
Dlouhodobým cílem naší společnosti je zvládnutí procesu plazmového vrtání do velkých hloubek. Enormní náklady na hluboké vrty, kde stojí každý další kilometr tolik jako všechny předcházející dohromady, činí hodně potenciálních projektů nerentabilními nebo vysoce riskantními. Výhodou technologie Plasmabit je lineární růst nákladů s přibývající hloubkou oproti exponenciálnímu růstu, který je momentálně běžný u mechanických vrtných technologií. To může znamenat dlouho očekávanou skokovou změnu v hloubení vrtů a v budoucnosti by tato technologie mohla pomoci s energetickými problémy, kterým čelíme už dnes.

Na začátku byl nápad využít opuštěné zkušební vrty k získání geotermální energie. Nechali jsme si vypracovat několik studií a vyšlo nám, jak je to drahé. V milionech eur. Mírně nás to šokovalo. Byli jsme se podívat na Islandu - krajina funguje z geotermie, dostupná energie převyšuje spotřebu. Na takovéto energii ale sedíme všichni - pouze je na většině území v hloubce, která je pro klasické mechanické vrtání vysoce nerentabilní. Oblasti, ve kterých stačí vrtat do hloubky jednoho dvou kilometrů, nepředstavují totiž víc než 5 % povrchu Země. Tato výzva - dostat se ke zdroji energie, který má předpoklady definitivně vyřešit lokální energetickou závislost jednotlivých měst, států či dokonce větších geografických celků na závislosti na fosilních palivech - nás fascinuje dodnes. V kontextu ostatních inovací jde o přelomové řešení, které nejenže vylepšuje zaběhnuté postupy, ale otvírá úplně nové možnosti.

Soustřeďujeme se stejně na odbornou i osobnostní kvalitu. Specifickým znakem práce v GA Drilling je to, že zaměstnanci mohou vlastními technologickými návrhy výrazně ovlivňovat vyvíjené technologie a produkty, mohou se podílet na podávání patentových přihlášek ve více směrech a ovlivňovat tak směřování firmy. Proto je kreativita budoucích zaměstnanců u nás velmi vítaná. O růst zaměstnanců se staráme na naší vlastní GA Drilling univerzitě, která poskytuje našim lidem propracovaný systém odborného vzdělávání i osobnostního rozvoje. Je to v souladu s naší filozofií - v první řadě podporovat růst vlastních osvědčených lidí, až potom se dívat mimo firmu. Dnes u nás pracuje více než 70 zaměstnanců velmi různorodých profesí. Jsou mezi nimi plazmoví fyzici, strojní inženýři, elektrotechnici či projektoví manažeři a obchodníci. Na Slovensku nebývá zvykem, že firma této velikosti rozvíjí vlastní systém vzdělávání.

Financování GA Drilling je postavené na třech pilířích. Jde o soukromé investice, fondy Evropské unie a prostředky těžebních partnerů ze společného průmyslového projektu. Na začátku jsme do společnosti investovali jako zakladatelé vlastní zdroje, později jsme získali důvěru i několika „andělských“ investorů. V roce 2013 jsme uzavřeli technologickou a strategickou investiční dohodu s rakouskou společností Schoeller-Bleckmann Oilfield Equipment (SBO). Tato společnost vyrábí speciálně strojírenské komponenty pro těžbu ropy a zemního plynu.

Druhým pilířem jsou strukturální fondy EU, kde jsme doposud získali finance v hodnotě několika milionů eur. Díky těmto finančním objemům se podařilo postupně postavit základní výzkumnou infrastrukturu, která vyústila v budování vlastního Technologického centra. Prostředky jsme použili i na budování centra excelence a do projektů výzkumně-vývojových center zaměřených na přenos poznatků do praxe.

Třetí pilíř je postavený na příspěvcích od partnerů, zapojených ve společném průmyslovém projektu Plasmabit Joint Industry Project. Mezi těmito partnery můžeme najít přední ropné operátory a servisní společnosti z USA, západní Evropy a Blízkého východu. Poskytují nám expertizu, poradenství a finanční prostředky. Tento druh partnerství je pro úspěch naší technologie v praxi rozhodující.

Těžební průmysl momentálně prochází jednou z nejhlubších krizí za poslední roky. Nízké ceny ropy na světových trzích nutí těžební společnosti k obrovským škrtům, které mají za následek ztrátu tisíců pracovních míst po celém světě. Na vývoji naší plazmové technologie se finančně podílejí právě tyto společnosti postižené krizí. To znamená, že jejich investice do nových technologií mají značné limity. Avšak potenciál technologických řešení GA Drilling je natolik významný, že investoři s projektem zůstávají. Výzvou pro nás je vysoká efektivita a rychlost vývoje, kterou od nás zahraniční partneři požadují.

Dalším zajímavým specifikem je náš multidisciplinární tým, který je potřebné pravidelně doplňovat. Neustále vyhledáváme specializované techniky, aktuálně jsme tyto aktivity rozšířili i do naší výzkumné pobočky v Brně.

Dlouhodobou výzvou pro nás je nadále vykonávat aktivity doma a přispívat tak k pozitivnímu vnímání země jako moderní a dynamické, se schopností přinášet inovace. Jsme zároveň rádi, že se nám daří koncentrovat vědecké know-how ze širšího okolí na Slovensku a přispívat tak k omezení úniku mozků za lepšími podmínkami do zahraničí.

Michal Plichta

Michal.plichta@gadrilling.com

www.gadrilling.com