地下两万米处,藏着无尽能源?科学旅行号
能源问题一直是人类的心病,化石能源用一点少一点还污染环境,核电有风险,太阳能风电不稳定,总觉得差点意思。
最近有个说法挺火,说地下两万米深处藏着一种无尽能源,够人类用23亿年,美国已经在开发了。
这个能源就是干热岩,简单说就是地下深处的热石头,温度有几百摄氏度,你往里面灌水,水变成蒸汽抽上来就能发电,跟地热发电一个原理,只是更深更热,能量大得多。
为什么说能用23亿年?因为地球内部的热量是放射性元素衰变产生的,只要地球不凉,这个热量就一直有。
23亿年是什么概念?太阳才50亿年,再过50亿年太阳就没了,等于这个能源能用到地球毁灭都用不完,说是无尽能源真不夸张。
而且这个能源特别干净,没有污染,不排放二氧化碳,也不像核电有核废料,更不像水电要淹地移民,也不像风电太阳能靠天吃饭。只要打个井就能发电,二十四小时不停,稳定得很,听起来简直完美。
但为什么这么好的东西现在才开始搞?因为难啊,两万米深,什么概念?
一般石油井也就几千米深,世界最深的钻井苏联当年打的科拉超深钻孔,也就打了12262米,打了二十多年,最后打不动了。两万米比那个还深将近一倍,难度不是一般的大。
地下越深温度越高压力越大,两万米深处温度可能有四五百摄氏度,压力几千个大气压,普通钻头下去直接就化了,管子也会被压变形。
而且地下不是均匀的,有各种岩石层,还有地下水、断层,打偏了、塌了都是常事。
美国现在搞的这个叫增强型地热系统,也叫EGS,就是往干热岩里打井,压出裂缝,灌进去水,形成水循环,把热量带上来发电。
不是什么新鲜概念,几十年前就有了,但一直受限于钻井技术,成本太高,打不起那么深的井。
这几年技术进步了,尤其是石油行业打页岩气的水平井、水力压裂技术成熟了,成本降下来了,才又把这个事提上日程。美国能源部投了不少钱,说要把地热发电成本降到跟火电一样,那时候就真的能源革命了。
说起来苏联那个科拉超深钻孔挺有意思的,打了二十多年,12262米,保持了几十年的世界纪录。
最后为什么停了?官方说是经费不足,民间各种传说,说打到地狱了,听到鬼叫了,还有什么怪物飞出来,都是瞎编的。真实原因就是温度太高,180多度,钻头钻不动了,再打下去成本太高,没意义。
现在中国也在搞干热岩,青海、西藏、山东都有试点,2017年在青海共和盆地钻到了236摄氏度的干热岩,深度3705米,当时还挺轰动的。
但我们打的还是比较浅的,几千一万米的,真正两万米的深井,全世界都还在攻关。
如果真能把两万米的干热岩开发出来,那能源格局就彻底变了。不用再抢石油抢天然气了,每个国家脚底下都有这种能源,只要打井就行,再也没有能源卡脖子这回事了。中东那些石油国家可能就没那么滋润了,世界格局都会跟着变。
而且这个能源是真的用不完,你想想,全球人类一年用的能量,跟地球内部的总热量比,九牛一毛都算不上。只要技术成熟,电费可能会便宜到几乎不要钱,什么能源危机、全球变暖,都不是事了。
但理想很丰满,现实很骨感。现在最大的问题就是成本,打一口两万米的井要多少钱?几亿甚至十几亿,发的电能不能赚回成本都不好说。
还有诱发地震的风险,往地下高压注水,可能会引发小地震,虽然一般不大,但老百姓肯定不乐意。
还有水循环的问题,灌进去的水不能漏了,漏了就白灌了,还可能污染地下水。地下的裂缝怎么控制,怎么让水按我们想的路径流,也是个技术活,不是打个洞就行的。
其实地热我们早就用了,温泉就是最浅的地热,供暖、洗澡、发电都有。冰岛那个国家,几乎全靠地热发电供暖,电便宜得很,冬天取暖也不烧煤,空气特别好。
但冰岛位置特殊,就在大西洋中脊上,地壳薄,热就在脚底下,打几百米就有热水,别的地方比不了。


