Наименование научно-технической программы:Тепло-энергетический, минерально-сырьевой и лечебно-оздоровительный потенциал термоминеральных и промышленных подземных вод Казахстана. Оценка состояния и тенденций изменения гидрогеохимических показателей подземных вод под влиянием природно-климатических изменений и антропогенных нагрузок.

Исполнитель программы: ТОО «Институт гидрогеологии и геоэкологии имени У.М.Ахмедсафина»

Цель программы — научное обоснование комплексного освоения тепло-энергетического, минерально-сырьевого и лечебно-оздоровительного потенциала термоминеральных и промышленных подземных вод Казахстана, оценка динамики и тенденций изменений химических показателей подземных вод различного целевого назначения под влиянием природно-климатических изменений и антропогенных нагрузок.

Задачи программы:

1)Разработка и создание цифрового ГИС Атласа карт термоминеральных и промышленных подземных вод Казахстана как основы для обоснования комплекса мероприятий по освоению их тепло-энергетического, минерально-сырьевого и лечебно-оздоровительного потенциала.

2)Научное обоснование и разработка сценариев использования гидрогеотермальных ресурсов осадочных бассейнов Казахстана в качестве альтернативного источника энергии.

3)Научное обоснование и разработка сценариев освоения пластовых рассолов в комплексе с извлечением углеводородного сырья в качестве гидроминерального сырья для создания новых инновационных химических производств.

4)Научное обоснование и разработка сценариев освоения лечебно-оздоровительного потенциала подземных вод Казахстана в качестве ресурсной базы для расширения санаторно-курортной сети и ассортимента питьевых минеральных вод.

5)Региональные гидрогеохимические исследования для выявления, оценки динамики и тенденций изменений химических показателей подземных вод различного целевого назначения под влиянием природно-климатических изменений и антропогенных нагрузок.

Актуальность:Геотермальные ресурсы разведаны в 80 странах мира и в 60 из них активно используются. В целом, мировой технический потенциал геотермальной энергии оценивается в 61,4 ЕДж/год при прямом использовании и в 657 ЕДж/год для производства электроэнергии, что соответствуют эквивалентной мощности 5000 ГВт (по теплу) и 1200 ГВт (по электроэнергии). Наибольший прогресс в этой области достигнут в США, на Филиппинах, в Мексике, Индонезии, Италии, Японии, Новой Зеландии, Исландии. Эти страны производят 77% всего геотермального электричества в мире. В России за три года мощности ГеоЭС увеличились в 6 раз и достигли 73 МВт.  В Польше насчитывается уже четыре геотермальные станции. В Китае геотермальная энергетика проходит стадию второго рождения. За три года объём выработки геотермальной энергии вырос с 28 до 100 МВт .

В Казахстане, начиная с 60-х годов прошлого столетия пробурено несколько сотен поисково-разведочных скважин, вскрывших термальные воды с кондиционными характеристиками по дебитам, температуре и минерализации, газовому и химическому составу, и выявлена перспективность использования геотермального энергетического потенциала. Естественные запасы гидрогеотермальных ресурсов Казахстана с температурой от 40°С до более 100°С оцениваются в 10275 млрд. м3 по воде и в 680 млрд.Гкал по теплу, что эквивалентно 97 млрд.ТУТ (тонна условного топлива) или 2,8 млрд.ТДж, то есть сопоставимо с ресурсами традиционных топливных источников тепла. Наиболее перспективными являются воды среднего теплового потенциала (75-100°С) и перегретые воды (более 100°С), которые распространены в Прикаспийском, Мангышлак-Устюртском, Сырдарьинском и Илийском артезианских бассейнах на глубинах 2000-4000 м. В настоящее время геотермальные воды как теплоноситель используются в Казахстане в весьма незначительных объемах, но имеется весомый потенциал.

Гидрогеоминеральные ресурсы — промышленные подземные воды, которые представляют собой природные рассолы, содержащие отдельные компоненты или их соединения в количествах, обеспечивающих по технико-экономическим показателям их рентабельную добычу и переработку. Целесообразность и экономическая эффективность переработки гидрогеоминерального сырья подтверждается длительной добычей во многих странах лития, йода, брома, калия. По экспертным оценкам, в настоящее время в природных водах сосредоточено 55% мировых запасов лития, 40% — рубидия, 35% — цезия. Основной объем производства и потребления стратегически важного лития приходится на США. Давно используется рапа оз. Сирлс Лейк (штат Калифорния), в которой хлорид лития находится совместно с солями натрия, калия и бора. В результате переработки рапы литий извлекается попутно с добычей поташа, буры и других солей. Существует особый спрос на литиевую продукцию из рассолов.

На территории Казахстана выделены перспективные территорий, приуроченные к осадочным бассейнам Западного и Южного Казахстана, в разрезе которых выявлены пластовые рассолы, которые являются перспективной сырьевой базой для широкомасштабного получения соединений лития, иода, брома, магния, кальция, а также других продуктов и соединений.

Промышленное освоение уникальных пластовых рассолов целесообразно осуществлять в комплексе с освоением ресурсов углеводородного сырья. Как правило, природные рассолы сопутствуют месторождениям нефти и газа и их освоение заметно повышает эффективность инвестиций, вложенных в освоение нефтегазоносных районов. При этом, добыча рассолов не требует проведения дорогостоящих и опасных горных работ, а переработка значительно менее энергоемка. В последние годы, проведен ряд работ по адаптации наиболее прогрессивных технологий, применяемых при переработке гидроминерального сырья, к пластовым водам нефтяных месторождений. Дальнейшие исследования должны быть направлены на геолого-экономическую оценку конкретных площадей и участков для реализации опытно-промышленной технологии извлечения полезных компонентов и соединений из пластовых рассолов месторождений углеводородного сырья. Наибольший практический интерес представляет организация добычи таких компонентов как литий, стронций, иод и бром.

Ресурсный потенциал лечебно-минеральных вод республики оцениваются выявленными 256 перспективными проявлениями минеральных вод шести бальнеологических групп и 70 месторождений, на базе которых возможны организация розлива минеральных вод и расширение санаторно-курортной и реабилитационной базы.

В последние годы интенсивное хозяйственное освоение недр республики зачастую приводит к изменениям количественных и качественных показателей подземных вод, которые по своей значимости становятся соизмеримыми с естественными, что приводит к формированию природно-техногенных гидрогеологических систем, для которых характерна значительная динамика гидрогеодинамических и гидрогеохимических параметров, проявление процессов истощения и загрязнения при эксплуатации подземных вод. Отмечаются изменения водохозяйственной и геоэкологической обстановки на неосвоенных, но чаще на частично освоенных месторождениях. Площади отдельных месторождений застроены. В связи с этим часть включенных в государственный учет месторождений не соответствуют современным санитарным требованиям. Выявление и оценка тенденций изменений химических показателей подземных вод под влиянием природно-климатических изменений и антропогенных нагрузок представляются актуальными необходимо для повышения устойчивости водообеспечения населения и экономики страны.

 

Сведения  об исследовательской группе (опыт работы, основные публикации, индекс Хирша, ссылки на профиль  в наукометрической базе исполнителей программы)