美國正在開發(fā)一種能挖到地下兩萬米的技術(shù),目的是獲取地?zé)崮堋?/p>
據(jù)說,這地?zé)崮芤悄鼙怀晒﹂_采,可供人類使用23億年之久。
而美國已經(jīng)開始行動(dòng),準(zhǔn)備將這無盡能源收入囊中!
地下兩萬米藏著無盡能源
地下兩萬米有著人類幾十億年都用不盡的能源,這可太讓人震撼了,畢竟現(xiàn)在我們用的石油、天然氣這些能源,都是用一點(diǎn)少一點(diǎn)的不可再生資源,能源危機(jī)的陰影一直籠罩著我們。
地球就像一個(gè)超級大“暖爐”,大約在45億年前地球形成的時(shí)候,內(nèi)核那叫一個(gè)滾燙,巖漿到處噴發(fā)。
雖然現(xiàn)在地球表面冷卻下來了,可地幔深處的溫度還有2000 - 4000°C,外核中心更是高達(dá)5000°C。
這些熱量不斷向周圍的地下水體傳導(dǎo),就形成了豐富的地?zé)豳Y源,在地表火山帶和斷層帶是地?zé)峄顒?dòng)最明顯的地方。
像美國的黃石國家公園,那里有世界上最大的火山口,每年都有好多間歇泉和蒸汽噴發(fā),場面特別壯觀。
不過,這些地表的地?zé)豳Y源只是“冰山一角”,更多的地?zé)豳Y源藏在地殼下面,而且越往地幔深入,溫度越高,差不多每深入100米,溫度就升高3攝氏度。
這種廣泛分布在地殼下的地?zé)豳Y源,就是深部地?zé)豳Y源,它們大多集中在地勢較高的中西部地區(qū)。
這些地方的地殼經(jīng)歷過大規(guī)模的隆起和下降,地下的地?zé)峄顒?dòng)特別頻繁,資源也就格外豐富,要想把深部的地?zé)豳Y源利用起來,可沒那么容易。
得有現(xiàn)代化的鉆探和勘測技術(shù),還得有能扛得住高溫、高壓的材料和設(shè)備才行。
目前,世界上最深的地?zé)徙@探井也就12公里深,可要是想達(dá)到理想的開采層位,可能需要鉆探到2萬米深,這差距還不小呢。
就拿蘇聯(lián)來說,在上個(gè)世紀(jì),他們搞了個(gè)“挖穿地球計(jì)劃”,從1970年開始在科拉半島鉆探,一開始信心滿滿。
可隨著越挖越深,地下溫度越來越高,當(dāng)時(shí)的鉆探設(shè)備根本扛不住,就算花大價(jià)錢從其他國家買設(shè)備,最后到1989年,挖到一萬多米的時(shí)候,還是不得不放棄了這個(gè)計(jì)劃。
還有鉆井時(shí)巖石硬度的問題,接近地表的巖石比較軟,可越往下,巖石就變得超級硬,俄羅斯的Odoptu OP - 11油井,動(dòng)用了當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的鉆井設(shè)備,才達(dá)到了12345米的深度。
可這離開發(fā)地?zé)崮茉葱枰?萬米還差得遠(yuǎn),而且隨著深度增加,地下溫度快速升高,鉆頭和堅(jiān)硬巖石高速摩擦又會(huì)產(chǎn)生大量熱量。
美國想試試
這對鉆頭的抗壓強(qiáng)度和抗高溫能力要求極高,一般的鉆頭根本撐不住,但美國在這方面似乎有了新動(dòng)作。
有一家叫Quaise Energy的初創(chuàng)公司,在2022年宣布研發(fā)出了一種叫“波鉆”的新型微波鉆井技術(shù),說是能利用強(qiáng)大的微波射頻功率震碎巖石,實(shí)現(xiàn)對地下2萬米處巖石層的鉆探。
傳統(tǒng)的機(jī)械鉆探方式,鉆頭磨損特別嚴(yán)重,而“波鉆”技術(shù)不用直接接觸巖石,理論上能大大延長使用壽命。
還有費(fèi)爾沃能源公司,他們致力于把石油和天然氣鉆探領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步應(yīng)用到地?zé)犷I(lǐng)域,2024年10月,美國土地管理局批準(zhǔn)了該公司位于猶他州比弗縣的地?zé)岚l(fā)電廠擴(kuò)建計(jì)劃。
這座工廠預(yù)計(jì)電力產(chǎn)能高達(dá)2000兆瓦,能滿足200萬戶家庭的用電需求,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了400兆瓦的產(chǎn)能,還計(jì)劃在2028年前為谷歌的數(shù)據(jù)中心和其他客戶提供全天候清潔電力。
美國也在大力推動(dòng)地?zé)崮荛_發(fā),2024年1月,美國眾議院能源和商務(wù)委員會(huì)通過一項(xiàng)法案,想把地?zé)崮芎褪?、天然氣放在同等地位?/p>
因?yàn)槊绹蠖鄶?shù)地?zé)崮茼?xiàng)目都在公共土地上,以前受美國國家環(huán)境政策法的約束,而新法案通過修訂相關(guān)法規(guī),有望加速地?zé)崮荛_發(fā)。
美國能源部更是投資1.65億美元用于增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)的商業(yè)研發(fā),希望到2035年前把該技術(shù)成本大幅降低90% 。
在2025年美國能源部又向三個(gè)EGS和相關(guān)技術(shù)的示范項(xiàng)目提供了6000萬美元的資金,為的就是加快EGS開發(fā)。
不過,美國想成功開發(fā)地下兩萬米的地?zé)崮?,也不是沒有隱憂。
超深層巖石形成于億萬年之前,硬度極高,單靠微波射頻能不能有效地破壞巖石,還是未知數(shù),就算技術(shù)上可行,大規(guī)模開采深層地?zé)豳Y源,還可能破壞地殼穩(wěn)定性。
引發(fā)火山爆發(fā)、地震等災(zāi)害,畢竟我們對地球深處的區(qū)域了解還很少,那里存在非常復(fù)雜的流體活動(dòng),大規(guī)模開采可能會(huì)引發(fā)難以預(yù)測的反應(yīng)。
另一方面,地?zé)崮艿拈_采和使用成本也是個(gè)大問題,向地下鉆探數(shù)公里深,資金投入特別大,每個(gè)鉆孔的成本可能高達(dá)數(shù)百萬美元。
盡管下一代地?zé)崮芗夹g(shù)的成本會(huì)隨著技術(shù)發(fā)展而下降,但短期內(nèi)還是比很多其他形式的能源貴。
但不管怎么說,如果美國真的能成功開發(fā)地下兩萬米的地?zé)崮?,那好處簡直太多了,地?zé)崮苁乔鍧嵞茉矗_發(fā)利用它,能大大減少對環(huán)境的污染,緩解氣候惡化的問題。
而且,有了這么充足的能源供應(yīng),也能減少對進(jìn)口能源的依賴,保障國家的能源安全,從經(jīng)濟(jì)角度看,還能創(chuàng)造大量的就業(yè)機(jī)會(huì),帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
結(jié)語
現(xiàn)在看來,美國在開發(fā)地下兩萬米地?zé)崮苓@件事上,雖然有了一些技術(shù)突破和政策支持,但也面臨著技術(shù)、成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等諸多挑戰(zhàn)。
未來美國能否成功開發(fā),我們還得拭目以待,但不管結(jié)果如何對清潔能源的探索和開發(fā)都是人類應(yīng)對能源危機(jī)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
希望在不久的將來,我們真的能迎來清潔、無盡的能源新時(shí)代 。
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