當加油站的油價又一次上調(diào),你有沒有想過:那些支撐汽車跑起來、電廠轉(zhuǎn)起來的石油和煤炭,可能真的不多了。
有數(shù)據(jù)顯示,全球已探明的石油儲量,按現(xiàn)在的消耗速度算,頂多再撐50年。
而咱們每個人一輩子,光是“衣食住行”就要燒掉8500公斤石油,這還沒算上工廠、飛機和軍艦的消耗。
但科學家們最近盯著的,不是沙漠里的油田,而是腳下的土地。
他們說,在地下兩萬米的地方,藏著一個“超級鍋爐”,里面的能量足夠全人類用數(shù)十萬年。
更讓人在意的是,美國已經(jīng)拿著新工具,準備往這個“鍋爐”里伸手了。
這事兒是真的嗎?那地方的能量,真能燒這么久?
地球本身就是個“永動機”?
要搞明白這事兒,得先看看地球內(nèi)部到底藏著啥。咱們腳下的地球,可不是實心石頭疙瘩。
最中心的地核,溫度能飆到6000℃,比太陽表面還熱;外面裹著的巖漿層,就像一鍋永遠燒不開的沸水。
這些熱量從哪兒來?主要是地球形成時留下的“原始熱”,再加上內(nèi)部放射性元素衰變釋放的能量:就像一堆永遠燒不完的“核燃料”。
科學家算過一筆賬:地球已經(jīng)45億歲了,內(nèi)部的放射性元素大概衰變了三分之二,剩下的三分之一,剛好能再“燒”23億年。
但這只是理論值,實際開發(fā)中要打個千倍折扣。
以中國為例,3-10公里深度的干熱巖資源量達856萬億噸標準煤,按2%的可采系數(shù)計算,也僅夠支撐約3900年的能源需求。
若技術(shù)突破使可采系數(shù)提升至40%,可用年限能延長至數(shù)萬年,也就是說,只要能把這些熱量取出來,人類幾乎不用擔心能源問題了。
其實早在100多年前,人類就開始用這種“地熱”了。意大利有個地熱電站,靠地下熱水燒開產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動發(fā)電機,證明了地熱真能發(fā)電。
現(xiàn)在更厲害,溫泉供暖、溫室種菜、甚至醫(yī)院里的熱敷,都能見到地熱的影子。但這些都只是“皮毛”,真正的大家伙,藏在地下兩萬米深的地方。
美國的“地下鉆頭”,能捅穿2萬米地殼?
想拿到地下兩萬米的能量,第一步就得把地殼鉆透。
可這事兒有多難?看看歷史就知道:上世紀70年代,蘇聯(lián)想“挖穿地球”,鉆了24年,最深才到12262米,鉆頭在高溫高壓下要么融化,要么被堅硬的巖石卡斷,最后只能放棄。
后來卡塔爾、俄羅斯接著試,最深也沒超過13000米。
為啥這么難?地下的巖石可不是地表的土塊。越深的地方,巖石被地球引力壓了幾十億年,硬度堪比鋼鐵。
而且每往下100米,溫度就升2℃,到兩萬米的時候,溫度能到400℃,再硬的鉆頭,到這兒也得變軟。
但美國的奎斯能源公司說,他們搞出了新辦法。不是靠硬鉆,而是用“微波鉆頭”。
鉆頭不直接碰巖石,而是發(fā)射超過2萬赫茲的超聲波,靠高頻振動把巖石震碎。這招能減少鉆頭磨損,振動幅度比傳統(tǒng)鉆頭提高了77%,據(jù)說能捅到兩萬米。
不光是奎斯能源,美國還有家叫費沃能源的公司,在猶他州搞了個試驗田。
他們不追求鉆多深,而是在地下打“水平井”,像樹根一樣鋪開,再用高壓水把巖石壓出裂縫,讓熱水更容易流出來。
去年測試時,這處電站的發(fā)電功率超過10兆瓦,夠一萬戶人家用,成本還比預期低了不少。
看樣子,他們是鐵了心要往地下兩萬米鉆了。
咱們中國,地下也有“大寶藏”
其實不光美國,咱們國家的地下也藏著不少地熱。已經(jīng)探明的儲量,占了全球的六分之一。
現(xiàn)在,西藏的羊八井早就用上地熱發(fā)電了,1977年就建成了電站,現(xiàn)在仍是當?shù)氐陌l(fā)電主力。
云南騰沖有火山,地下熱水多,用來供暖、種反季蔬菜,效果特別好。
華北、京津地區(qū)的地熱溫度沒那么高,但用來冬天供暖,既省錢又環(huán)保,不少小區(qū)已經(jīng)用上了。
這些年咱們也在往深處鉆。去年在南海邊上打了口“福深熱1井”,鉆到5100米深,發(fā)現(xiàn)了188℃的熱水,還琢磨出“取熱不抽水”的技術(shù)。
不用抽地下水,直接靠管道把熱量導上來,既環(huán)保又高效。國家也在推政策,讓河北、山西這些地方建大型地熱供暖區(qū),爭取2025年能供百萬平方米的房子取暖。
想挖這“寶藏”,得闖三道關
不過別以為有了新鉆頭、有了政策,就能輕松拿到地下兩萬米的能量。這里面的坎兒,可不少。
第一關是“硬骨頭”。地下兩萬米的巖石,硬度是地表巖石的10倍以上,就算超聲波能震碎,鉆頭本身也得扛住400℃的高溫。
蘇聯(lián)當年的鉆頭,在12000米就扛不住了,現(xiàn)在的技術(shù)能不能撐到兩萬米,還得看實際效果。
第二關是“環(huán)境賬”。云南騰沖之前因為亂采地熱,不少溫泉水位降了30米,周邊農(nóng)田都鹽堿化了;德國有個地熱項目,因為往地下高壓注水,還引發(fā)了小地震。
要是真在兩萬米深處動土,會不會影響地殼穩(wěn)定?這事兒沒人敢打包票。
第三關是“經(jīng)濟賬”。西藏有個地熱電站,發(fā)一度電成本要0.9元,電網(wǎng)收購價卻只有0.25元,發(fā)得越多虧得越多。
美國的微波鉆頭看著厲害,但一套設備得花幾億美元,要是發(fā)的電賣不上價,誰愿意投錢?
數(shù)十萬年的能源,真能輪到咱們用?
現(xiàn)在大家最關心的,還是那個“數(shù)十萬年”到底靠不靠譜??茖W家說,這是按地球剩下的放射性元素衰變速度算的,但實際能取出多少,還得看技術(shù)。
就像你家水壺里有水,但壺嘴太小,可能半天倒不出一杯,地熱也一樣,就算總量夠,取不出來也是白搭。
國際能源署預測,到2050年,地熱大概能滿足全球20%的電力需求,咱們中國可能占其中不小的份額。
美國想靠新鉆頭搶占先機,咱們也在羊八井、騰沖這些地方練技術(shù),說不定未來幾十年,地熱會像現(xiàn)在的光伏、風電一樣,成了家里電器的“電力來源”。
但有一點得想清楚:就算地下真有足夠的能量,也不能瞎折騰。
地球給的“燃料”再多,要是開采時毀了土地、污染了水源,最后還是得不償失。
美國的鉆頭能不能鉆到兩萬米,咱們的技術(shù)能不能更省錢,這些都重要,但更重要的是,怎么既拿到能量,又不惹惱腳下的地球。
畢竟,這顆星球的“體溫”,可不是用來隨便揮霍的。
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