地球上其實還存在著一種無盡能源,就藏在地下,!你知道是什么嗎,? 就目前人類常用的能源而言,,如煤、石油,、天然氣等,,這些都被認為是不可再生能源。雖然很多國家不停地發(fā)現(xiàn)這些能源的新礦場,,但人類文明還要延續(xù)下去,,這些能源早晚會被開采殆盡。 化石能源基本屬于不可再生資源 那么有沒有一種能源能取之不盡用之不竭呢,? 當然有,,并且美國現(xiàn)在就正在開發(fā)這種無盡的能源,據(jù)悉如果大規(guī)模投入使用,,人類可以23億年不用再為能源發(fā)愁,! 這種能源就是地熱能源,是一種新型的清潔能源,,能發(fā)電,,能供暖,能提供飲水源,,還能當醫(yī)療資源使用等等,用途非常廣闊,。 地熱能的應用領域十分廣泛 地熱——人類的無盡能源眾所周知,,地球的內部就像一個不停在燃燒的超高溫大鍋爐,因此地熱能源是可以再生的,,它的來源是地球內部的巖漿及其他放射性物質的衰變,。 地球的最里面是地核,地核是個碩大的鐵球,,溫度有6000度之高,,地核的外面覆蓋著一層滾燙的巖漿。 當?shù)卣鸢l(fā)生時,,地球內部的這些能量就會從地殼的裂縫中散發(fā)出來,。雖然巖漿我們很少見,但天然溫泉很多人都見過,,這就是典型的地熱資源,。 地熱能來自地球內部 地殼表面有一個恒溫層,我們市政的水管,、天然氣管道等,,就埋在這個位置,可以防止太陽暴曬導致的管道爆炸問題,。 而過了恒溫層再往下走,,就到了增溫層,。 增溫層的溫度受地球內熱活動控制,并且深度越往下,,溫度越高,。大概深入地下15公里的樣子,隨著深度越往下100米,,溫度就會增加3度,。 地核的不同區(qū)域溫度不同 不過,根據(jù)地理環(huán)境的不同,,地熱溫度的增加幅度也會有所區(qū)別,。在地熱溫度有明顯增高的地區(qū),我們把它稱為地熱異常區(qū),,這種地區(qū)就是最適合開發(fā)地熱能源的區(qū)域,,比如地震火山帶。 以美國的黃石公園為例,,這里就是開發(fā)地熱能源的好地方,。黃石公園有地球上最大的火山口,公園里有10000多個溫泉,,還有間歇泉,、蒸汽池、噴氣孔等等自然景觀,。 美國黃石公園有10000多個溫泉 當然,,除了美國,我國也有相對豐富的地熱儲量,。目前我國已經(jīng)探明的地熱能源在全球能源總規(guī)模中占7.9%的份額,。如果換算成煤炭資源的話,相當于有4626.5億噸之多,。 我國的地勢西高東低,,中西部地區(qū)海拔升高,地勢明顯升高,,就是因為這部分區(qū)域大多數(shù)屬于歐亞板塊隆起和沉降的地方,,這里的地下就蘊含著豐富的地熱資源。 如何開發(fā)地熱能源,?不過,,地熱資源雖是足夠的,但想要大規(guī)模地開發(fā)出來卻不是件易事,。因為要開發(fā)地熱能源得往地表以下挖兩萬米,,這不是件簡單的事。 要開發(fā)地熱能源就需要從地表往下挖兩萬米 1970年,,蘇聯(lián)曾制定了一個挖穿地球的計劃,,當時他們以為只是在地上鉆個洞一直挖就行了,。結果,這個洞挖到1983年,,挖到12000米時卻挖不動了,。修整了一年后,蘇聯(lián)從1984年恢復挖掘計劃,,又挖了10年,,挖到1994年,這個洞的深度才新增了226米,。這次,,他們終于放棄了。 而在后來的石油勘探中,,俄羅斯雖然使用了先進的鉆井技術,,將位于庫頁島的薩哈林-1號油井挖到了15000米之深,創(chuàng)造了世界油田之最,,但也沒能達到開發(fā)地熱能源的20000米深度,。 而之所以如此,主要還是因為地表越往下走,,巖石就越硬,。 俄羅斯的科拉鉆孔點最終被封閉了 地表的平均厚度有17千米,主要由巖石和風化物構成,,挖開了表面稍軟的風化物,,下面的巖石相當?shù)挠病?/p> 而且,前文提到,,地表到了增溫層,,溫度會隨深度的加深而加深,,就算擁有再堅硬的鉆頭,,還要考慮地下的溫度問題,還有鉆頭與巖石摩擦產(chǎn)生的高溫問題,。 不過此前,,美國曾宣稱他們新發(fā)明了一種鉆頭,能在薩哈林-1號的基礎上再往下挖5000米,,挖到能開發(fā)深層地熱能源的標準,。 美國稱新發(fā)明能夠在俄羅斯薩哈林-1號的基礎上再往下挖 新型微波鉆井技術能夠開發(fā)地熱能源2022年1月,英國的《每日郵報》發(fā)布報道稱,,美國一家叫Quaise Energy的科技公司研究出了一種叫“波鉆”的微波鉆頭技術,,能打破人類迄今為止的鉆井極限。 這是一款利用超聲波高頻旋沖技術來震碎巖石的鉆井方式,,它與金屬鉆頭復合使用,,當金屬鉆頭碰到挖不動的障礙物時,,便啟動微波鉆頭,超大的功率就能遇神殺神,。 而且由于微波鉆頭并未與巖石發(fā)生接觸,,所以不會出現(xiàn)金屬鉆頭那樣的磨損和斷裂。不管挖多久,,挖多深,,都不用擔心鉆頭的更換問題。 美國這種微波鉆頭能夠極大程度上避免鉆頭的消耗 我們常見的鉆井方式是鉆頭旋轉爆破巖石,,而超聲波高頻旋沖鉆頭就是在此基礎上增加了一個高頻沖擊作用,,能將鉆頭的振動幅度提高到77.65%。 超聲波的頻率大于20000赫茲,,方向性好,,穿透力強,且傳播距離遠,,我們生活中常見的超聲波應用是在醫(yī)學造影檢查上,。當將其放在鉆井勘探技術上時,超聲波最大的作用是測距和碎石,,它集中的聲能可以更有效地爆破堅硬的深層巖石,。 據(jù)悉,目前Quaise Energy已經(jīng)完成了三輪融資,,其中最大的一次融資是4000萬美元,。從這個金額可以看出,微波鉆探技術現(xiàn)在已經(jīng)備受世界關注,。 微波鉆探技術已經(jīng)受到了世界的關注 而Quaise公司也表示,,他們將很快再次啟動地心探索計劃,將地熱能源開發(fā)提上日程,。 我國的地熱能源應用值得一提的是,,雖然人類現(xiàn)在還沒能將地表挖到兩萬米深,但并非沒有開展地熱能源利用,。 因為地熱資源不僅僅是深層的高溫熱能,,還有中溫和低溫熱能。超過150度的叫高溫熱能,,但沒超過150度的地熱資源也可以利用,。 地熱能分為高溫、中溫,、低溫三種層次 另外,,陸地上也有很多容易獲取的高溫熱能,有像火山,、溫泉,、熱水湖,、硫制氣孔這些地質構造的地方都可以獲取。 我國比較著名的高溫地熱田就有位于西藏的羊八井地熱田,,位于云南騰沖的地熱田,。因為西藏有很多地質斷裂帶和溫泉,騰沖有火山,。還有我國的臺灣省處于環(huán)太平洋火山地震帶,,也是高溫熱能利用率佳的地方。 至于內陸深處,,比如華北地區(qū),、京津地區(qū)的地熱田則是典型的中低溫地熱能源。 西藏的羊八井地熱田 熱能的利用能帶來很大的經(jīng)濟效益,,我國也早已建立了地熱電站,。例如羊八井地熱田建成于1977年,同年9月開始發(fā)電,,至今已成為西藏地區(qū)的發(fā)電主力之一,。 我國北方地區(qū)冬天的供暖很大一部分用的就是地熱采暖,對環(huán)境保護非常友好,。中西部地區(qū)的農(nóng)業(yè)種植,、水產(chǎn)養(yǎng)殖等需要溫室孵化的,也采用了地熱能源,,且效果顯著,。 除此之外,地熱中的各種稀有元素還是國防,、原子能,、化工領域中不可或缺的原材料。 說不定,,等到能鉆兩萬米深的微波鉆頭普及之后,,地熱資源將一步改變目前的能源結構,讓人類擁有真正的無盡能源,。 說不定未來地熱資源能夠進一步改變目前的能源結構 |
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