本帖最后由 twq19810302 于 2023-5-6 10:02 编辑 7 c6 \4 Y2 {/ y$ |5 ~4 `; Y( O
0 { }$ ^$ x- q7 }8 C p E地球上其实还存在着一种无尽能源，就藏在地下！你知道是什么吗？ / A) b$ U t; B1 F: d, ^
就目前人类常用的能源而言，如煤、石油、天然气等，这些都被认为是不可再生能源。虽然很多国家不停地发现这些能源的新矿场，但人类文明还要延续下去，这些能源早晚会被开采殆尽。 ![]()
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那么有没有一种能源能取之不尽用之不竭呢？ 当然有，并且美国现在就正在开发这种无尽的能源，据悉如果大规模投入使用，人类可以23亿年不用再为能源发愁！ 这种能源就是地热能源，是一种新型的清洁能源，能发电，能供暖，能提供饮水源，还能当医疗资源使用等等，用途非常广阔。 ![]() . I" |9 i7 ?. X; z' i
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地热——人类的无尽能源 众所周知，地球的内部就像一个不停在燃烧的超高温大锅炉，因此地热能源是可以再生的，它的来源是地球内部的岩浆及其他放射性物质的衰变。 地球的最里面是地核，地核是个硕大的铁球，温度有6000度之高，地核的外面覆盖着一层滚烫的岩浆。 当地震发生时，地球内部的这些能量就会从地壳的裂缝中散发出来。虽然岩浆我们很少见，但天然温泉很多人都见过，这就是典型的地热资源。 ![]()
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地壳表面有一个恒温层，我们市政的水管、天然气管道等，就埋在这个位置，可以防止太阳暴晒导致的管道爆炸问题。 而过了恒温层再往下走，就到了增温层。 增温层的温度受地球内热活动控制，并且深度越往下，温度越高。大概深入地下15公里的样子，随着深度越往下100米，温度就会增加3度。 ![]() $ K( C; t0 K8 r; p& B' ~& S
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不过，根据地理环境的不同，地热温度的增加幅度也会有所区别。在地热温度有明显增高的地区，我们把它称为地热异常区，这种地区就是最适合开发地热能源的区域，比如地震火山带。 以美国的黄石公园为例，这里就是开发地热能源的好地方。黄石公园有地球上最大的火山口，公园里有10000多个温泉，还有间歇泉、蒸汽池、喷气孔等等自然景观。 ![]()
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当然，除了美国，我国也有相对丰富的地热储量。目前我国已经探明的地热能源在全球能源总规模中占7.9%的份额。如果换算成煤炭资源的话，相当于有4626.5亿吨之多。 我国的地势西高东低，中西部地区海拔升高，地势明显升高，就是因为这部分区域大多数属于欧亚板块隆起和沉降的地方，这里的地下就蕴含着丰富的地热资源。 如何开发地热能源？ 不过，地热资源虽是足够的，但想要大规模地开发出来却不是件易事。因为要开发地热能源得往地表以下挖两万米，这不是件简单的事。 ![]() 7 z. r! t F, _, Y9 c
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1970年，苏联曾制定了一个挖穿地球的计划，当时他们以为只是在地上钻个洞一直挖就行了。结果，这个洞挖到1983年，挖到12000米时却挖不动了。修整了一年后，苏联从1984年恢复挖掘计划，又挖了10年，挖到1994年，这个洞的深度才新增了226米。这次，他们终于放弃了。 而在后来的石油勘探中，俄罗斯虽然使用了先进的钻井技术，将位于库页岛的萨哈林-1号油井挖到了15000米之深，创造了世界油田之最，但也没能达到开发地热能源的20000米深度。 而之所以如此，主要还是因为地表越往下走，岩石就越硬。 ![]()
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地表的平均厚度有17千米，主要由岩石和风化物构成，挖开了表面稍软的风化物，下面的岩石相当的硬。 而且，前文提到，地表到了增温层，温度会随深度的加深而加深，就算拥有再坚硬的钻头，还要考虑地下的温度问题，还有钻头与岩石摩擦产生的高温问题。 不过此前，美国曾宣称他们新发明了一种钻头，能在萨哈林-1号的基础上再往下挖5000米，挖到能开发深层地热能源的标准。 ![]() 4 j6 `/ v# j n: O8 U
美国称新发明能够在俄罗斯萨哈林-1号的基础上再往下挖
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新型微波钻井技术能够开发地热能源 2022年1月，英国的《每日邮报》发布报道称，美国一家叫Quaise Energy的科技公司研究出了一种叫“波钻”的微波钻头技术，能打破人类迄今为止的钻井极限。 这是一款利用超声波高频旋冲技术来震碎岩石的钻井方式，它与金属钻头复合使用，当金属钻头碰到挖不动的障碍物时，便启动微波钻头，超大的功率就能遇神杀神。 而且由于微波钻头并未与岩石发生接触，所以不会出现金属钻头那样的磨损和断裂。不管挖多久，挖多深，都不用担心钻头的更换问题。 ![]()
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我们常见的钻井方式是钻头旋转爆破岩石，而超声波高频旋冲钻头就是在此基础上增加了一个高频冲击作用，能将钻头的振动幅度提高到77.65%。 超声波的频率大于20000赫兹，方向性好，穿透力强，且传播距离远，我们生活中常见的超声波应用是在医学造影检查上。当将其放在钻井勘探技术上时，超声波最大的作用是测距和碎石，它集中的声能可以更有效地爆破坚硬的深层岩石。 据悉，目前Quaise Energy已经完成了三轮融资，其中最大的一次融资是4000万美元。从这个金额可以看出，微波钻探技术现在已经备受世界关注。 ![]() & n+ K) q) ^/ K5 c/ i
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而Quaise公司也表示，他们将很快再次启动地心探索计划，将地热能源开发提上日程。 我国的地热能源应用 值得一提的是，虽然人类现在还没能将地表挖到两万米深，但并非没有开展地热能源利用。 因为地热资源不仅仅是深层的高温热能，还有中温和低温热能。超过150度的叫高温热能，但没超过150度的地热资源也可以利用。 ![]()
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另外，陆地上也有很多容易获取的高温热能，有像火山、温泉、热水湖、硫制气孔这些地质构造的地方都可以获取。 我国比较著名的高温地热田就有位于西藏的羊八井地热田，位于云南腾冲的地热田。因为西藏有很多地质断裂带和温泉，腾冲有火山。还有我国的台湾省处于环太平洋火山地震带，也是高温热能利用率最佳的地方。 至于内陆深处，比如华北地区、京津地区的地热田则是典型的中低温地热能源。 ![]()
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热能的利用能带来很大的经济效益，我国也早已建立了地热电站。例如羊八井地热田建成于1977年，同年9月开始发电，至今已成为西藏地区的发电主力之一。 我国北方地区冬天的供暖很大一部分用的就是地热采暖，对环境保护非常友好。中西部地区的农业种植、水产养殖等需要温室孵化的，也采用了地热能源，且效果显著。 除此之外，地热中的各种稀有元素还是国防、原子能、化工领域中不可或缺的原材料。 说不定，等到能钻两万米深的微波钻头普及之后，地热资源将一步改变目前的能源结构，让人类拥有真正的无尽能源。 ![]()
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发表于 2023-5-6 10:01:09
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