现如今最令人高兴的事情之一,就是发现一种新能源,比如干热岩能源。
更令人振奋的是,我国地下蕴藏着足够供应4000年的干热岩能源。
数量非常庞大,甚至可能会彻底颠覆全球新能源的格局。
此消息一出,可真是赚足了全球的目光,许多网友纷纷留言:我们的脚下就埋藏着这么宝贝的东西,为啥至今干热岩还没有被大规模开发利用呢?干热岩能源数百万年来,地球内部是一个巨大的热能源宝库,高温岩浆在地壳中的运动和冷却塑造了我们所熟知的地球地貌,同时也埋藏了一种潜在的能源——干热岩能源。
当地下水与高温岩石相遇时,水分子会在瞬间被转化为热蒸汽,释放出大量的热量和压力。
这种地热能量不仅仅在地下流动,更被岩石吸收、储存,形成了我们所称的干热岩。
这些干热岩通常隐藏在地下几千米的深处,温度高达数百摄氏度甚至更高。
较常见的干热岩有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。
与传统地热能源不同,地球深处的干热岩是一种源源不断的可再生能源。
根据数据预测,地球地壳3~10公里深处的干热岩几乎遍布全球各地,所蕴含的能量相当于全球石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍,潜在储量十分巨大。
而且相较于其他可再生能源如风能和太阳能,干热岩能源不受天气和季节的影响,能够提供稳定的输出,在开采和利用过程中也几乎不会排放二氧化碳等温室气体和其他污染物,对环境的负面影响极低。
其实对此技术,也有很多人一直持怀疑的态度:就算干热岩储能再怎么丰富,但发电站总不会世世代代不停歇的运转下去吧,再多的能源也总有被消耗光的一天啊。
其实,一处干热岩发电站的连续工作时间的确只有20年左右。
但是,这并不意味着它的热储库会永远失去利用价值。
当这个热储库关闭后,地心深处炽热的岩浆会逐渐重新加热这些冷却的岩石,经过几十年的自然再加热,这些热岩将重新变得适合用于发电。
而且即便一处干热岩发电站可能只能连续工作20年左右。
但是,这个热储库关闭后,地心的炽热岩浆会重新加热这些岩石。
在这段关闭期间,发电站不仅可以进行全面的维修和维护,还可以利用这段时间进行技术升级和改造,确保下一次的发电效率和安全性得到显著提升。
这样一来,干热岩发电站便能够实现一个周期性循环的发电过程,既提高了资源利用率,又延长了发电站的使用寿命。
正是因为干热岩资源的这种可再生、绿色、环保特性,现在全球都将目光投向了干热岩能源,冰岛、新西兰和美国的加利福尼亚州,已经开始建设大型地热发电厂,并且将地热资源广泛应用于温泉浴场、温室种植等领域。
而随着地热旅游的兴起,地热景区也成为了这些国家的一大旅游特色,吸引着来自世界各地的游客。
除了这些地区,其他能源较为匮乏的地区也在积极投资研发新的地热技术,希望找到更高效、更经济的地热开发方式。
目前看来,全球都对干热岩能源蠢蠢欲动,同样也引起了我国政府的高度重视和积极行动。
据初步勘测数据显示,全球干热岩资源储量庞大,相当于近5000万亿吨煤炭的储量,远超石油、天然气和煤炭的总和,是能源宝库的重要组成部分。
而我国的干热岩资源量也是相当可观的,约为900万亿吨标准煤,占据了全球干热岩资源总量的六分之一。
那么这些干热岩能源都分布在我国哪里呢?首当其冲的是青藏高原,这片广袤的高原地区是我国干热岩资源的重要聚集地,占据了中国大陆地区20.5%的资源量,温度最高潜力也最大。
华北地区和东南沿海的中生代岩浆活动区也是干热岩资源的重要产地之一,虽然储量与青藏高原相比略逊一筹,但也占据了8%左右。
这意味着,只要我们掌握好开发利用干热岩的技术,就完全有能力在未来数千年内满足国家乃至全球的能源需求。
干热岩开发有多难?其实,人类早在上世纪70年代就已经开始着手研究开采干热岩能源。
当时,由于原油价格暴涨,发达国家的经济受到严重冲击,引发了一系列的经济衰退。
为了摆脱对石油的依赖,世界各国纷纷开始探索其他替代能源的方式,其中之一就是利用干热岩进行热能提取。
美国洛斯阿拉莫斯国家实验室是最早提出可以从干热岩中获取热能的机构,美国政府对这一研究领域也十分重视。
根据数据显示,从1976年到1979年,美国能源部为干热岩开采研究投资的金额,也从每年500万美元增加到了1200万美元。
按理来说这项技术已经发展了十多年,应该早已十分成熟才对。
但为什么至今为止,我们都没见到干热岩能源被广泛的开采应用呢?其中最关键的原因就是技术的局限性和复杂性。
这些干热岩能源通常埋藏在地球深处,深度可能达到数千米,甚至更深。
相比于其他能源的开采,比如煤炭和石油,深入地下进行干热岩的勘探和提取远比想象中更为复杂和困难。
这不仅需要先进的钻探技术,还需要克服高温、高压等极端地质条件。
目前广泛使用的干热岩发电技术,其基本理论是在高温但缺乏流体或仅有少量地下流体的高温岩体中,通过水力压裂等方法制造出一个人工热储水库。
工人需要将地面冷水注入地下深处获取热能,然后将热水导出至地面进行发电。
但是我们要知道,想在地壳深处建造一个有效的热储水库,意味着必须克服地质深层环境的极端条件,包括高温、高压和复杂的地质构造,这大大增加了整个开采过程的技术难度和成本。
现有的钻井技术和设备在面对如此深度和高温高压环境时,往往无法保证效率和安全。
再加上,深井钻探和水力压裂等操作不仅耗资巨大,还需要大量时间和精密的技术支持,增加了项目的经济风险,也进一步阻碍了大规模商业化推广的步伐。
即便成功打通了深井,将冷水注入干热岩层中,如何有效提取高温水并保持系统的长期稳定运行也是一大挑战。
干热岩地热能系统需要解决的问题不仅包括耐高温材料的选择和设备的维护,还涉及到热能转换效率的优化。
这些技术难题使得目前的试验性项目难以大规模复制和推广。
尽管这种地热能形式具有巨大的潜力,但干热岩的开发技术和市场认知度仍然处于相对初级的阶段。
干热岩开发的技术复杂性和高昂的资金投入,也使得许多国家和企业望而却步。
相比之下,石油和煤炭等传统能源的开采技术已经非常成熟,成本也相对可控,这也进一步加剧了干热岩在市场中的弱势地位。
希望随着技术的不断革新和应用的逐渐普及,科研人员能够真正攻克干热岩能源开采的技术难题,让干热岩能源能够从实验室走向实际应用,成为全球能源版图中的重要一员,推动世界向低碳、绿色的可持续发展方向迈进。
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