地热能源-能源就在我们脚下-具有巨大的潜力，可靠性已得到证明，可满足供暖、制冷和灵活的发电需求。由于低碳足迹，这种基本上未被开发的自然和可再生能源有能力实现可持续和清洁能源的未来。
尽管提供了发电机会，但地热资源的开发相对于传统资源仍然是一项挑战，这往往是由于地热发电厂的高投资和运营成本。这些问题源于钻井对地热储层的技术、经济和环境影响、地热地层的不确定性(包括储层温度高)导致的组件失效，以及地质流体的侵略性。
建立在它的专业知识和涂料，材料性能与性能通过提供解决方案，帮助提高地热系统的灵活性和效率，同时降低工厂运营成本，包括提供廉价和高效的钻井解决方案，TWI引领地热能源研究。
TWI正在研究一些地热电力项目包括:
地质涂料:开发地热发电厂的下一代涂料
在TWI的领导下项目旨在为异常恶劣的环境开发新型高性能、特殊的耐腐蚀和侵蚀涂层。这些高性能的抗腐蚀和侵蚀涂层是基于选定的高熵合金(HEAs)和陶瓷/金属混合物(金属陶瓷)，通过高速氧燃料(HVOF)热喷涂、电火花沉积(ESD)、化学镀和激光熔覆应用。
虽然最初的设计是针对地热发电厂的关键故障点，但开发的涂层具有跨部门的效益，并有可能应用于其他部门，如玻璃、造纸、石油和天然气、食品和饮料等。
地质钻机:廉价地热能源的整体钻井解决方案
的项目旨在降低与钻井相关的高成本材料的挑战与钻井部件的磨损和断裂有关。Geo-Drill概念基于三个技术支柱:
- 通过液压DownTheHolefluid/泥浆锤降低钻井成本
- 通过低成本和强大的3D打印传感器，先进的钻井监控
- 通过先进的材料和涂层提高部件寿命
这些技术的优势将结合起来，以实现开发新型钻井技术的统一目标，该技术将显著降低深层地热钻井的成本，目标深度为5公里，温度为250°C以上。
gesmart:走向灵活高效的地热系统
由于在不结垢和尾管疲劳问题的情况下节流井的灵活性有限，地热能目前被设计为发电的“始终在线”基负载，并在此产出水平上实现最大效率。项目GeoSmart该项目旨在解决欧洲地热设施所需的战略灵活性，因为它们将在未来20-30年取代退役的化石燃料发电厂，成为重要的能源来源。
gesmart旨在通过开发一套设备和工具，优化和演示创新，以提高地热能和电力系统的灵活性和效率，包括:
- 能源储存和电源模块管理创新，提供日常灵活性
- 集成了更灵活的有机朗肯循环(ORC)系统，可以应对电力市场需求的变化
- 当寒冷天气需要增加供暖供应时，热电联产(CHP)供应商从后发电机(“余热”)中提取更多的热量(“余热”)
GeoHEX:开发高性能地热能换热器
GeoHex依靠使用低成本的碳钢作为热交换器的基材。通过纳米多孔涂层的表面改性和表面化学的控制，GeoHex的目标是分别显著提高单相和相变传热过程的传热性能。该项目依靠使用Ni-P/Ni-P- ptfe双相和非晶态金属玻璃涂层，将防结垢和防腐性能归因于低成本碳钢基体。
地质学报:认识和模拟地球流体特征
地热流体的化学和物理性质对地热新技术的勘探、预测和利用至关重要。提高对这些流体性质的了解对于优化地热系统的开发和操作非常重要。项目GEOPRO，旨在在了解和模拟地球流体特征方面取得有针对性的进展，以支持地热用户:
- 支持改进设计效率-基于知识的井筒、管道、热交换器设计;
- 将一次能源最佳地转化为电能;
- 以知识为基础的设计活动，以最佳控制约束流体现象(如在温度和压力变化期间结垢、排气、空化)，最大限度地提高工厂的正常运行时间和运营效率;
- 通过改进“矿石载体”，更好地利用流体化学预测深层地下条件，为未来的超临界系统勘探和开发提供基础知识。
S4CE:一个完善的跨学科科学家网络，以信任地球能源运作的环境安全
的地平线2020S4CE项目旨在开发、测试和实施成功探测、量化和降低与地下地球能源作业相关的风险所需的技术。
该项目由伦敦大学学院领导，包括代表学术机构、工业能源运营商、工业合作伙伴和研究机构的23个合作伙伴。
S4CE的目标是开发和实施最先进的技术，以评估欧盟地能源地下作业的环境足迹。该项目推广了多传感器方法在管理地下作业中的好处。
该项目正在欧洲的三个现有现场部署先进的仪器;冰岛的CarbFix站点，康沃尔的一个地热作业，瑞士圣加仑的一个水气井。
TWI领导了在这三个欧洲现场实施新技术的相关工作。