干熱巖發(fā)電：挖掘地球熱能

位于冰島西南角的雷克雅內(nèi)斯半島風(fēng)景優(yōu)美，地表巖石的年齡約為100萬(wàn)年。時(shí)至今日，此處地表形狀仍被熔巖流不斷重新塑造。初到這里的人多半會(huì)立刻察覺(jué)到周遭的空氣里充斥著腐蛋臭味（硫化氫的氣味），以及地?zé)崽锊粩喑峡諊姲l(fā)出的巨大蒸汽柱。

從開(kāi)采角度看，地?zé)崮苁莾H次于太陽(yáng)能的第二大清潔能源。全球地表以下10千米范圍內(nèi)的地?zé)峥偭肯喈?dāng)于全球煤炭?jī)?chǔ)量的1.7億倍，其中可利用量相當(dāng)于5000萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果按照全世界每年消耗190億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，這些地?zé)崮芸梢怨┤祟愂褂脭?shù)十萬(wàn)年。

地球內(nèi)部這極為龐大的熱量來(lái)自何處？其實(shí)，超過(guò)半數(shù)的地?zé)醽?lái)自于地球內(nèi)部礦物質(zhì)的放射性衰變，其中鈾238、鈾235、釷232、鉀40等元素是釋放能量的主力軍。那這些放射性元素會(huì)不會(huì)燒完呢？這也不用擔(dān)心，因?yàn)檫@四種放射性元素半衰期通常都在幾十億年，壽命很長(zhǎng)。

開(kāi)采干熱巖中的地?zé)崮芸梢?guī)避許多其它新能源面臨的難題——風(fēng)會(huì)停，天會(huì)陰，但地?zé)岵粫?huì)斷。核電、水電又有各自的環(huán)境、生態(tài)問(wèn)題要解決。地?zé)崮懿坏?yīng)穩(wěn)定、清潔并可再生，而且儲(chǔ)量豐富。當(dāng)然，地?zé)岚l(fā)電廠也有缺點(diǎn)，比如初期勘探成本高，因?yàn)橛虚_(kāi)采價(jià)值的穩(wěn)定地下熱源很難尋找。地?zé)岚l(fā)電廠的地理局限性也很大，既要有淺層地下熱源，也需要水資源充沛，巖層之間還要有貫通的孔隙讓水流通過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)換熱。即便找到了這樣的熱源，鉆井費(fèi)用也是高得驚人。

迄今為止，人類對(duì)地?zé)徇@座能源寶庫(kù)的開(kāi)發(fā)利用遠(yuǎn)不及太陽(yáng)能或風(fēng)能等新能源。

科學(xué)家迫切希望解答兩個(gè)問(wèn)題：如何從地下獲取更多熱量？如何從地質(zhì)條件不理想的地區(qū)獲取地?zé)幔?970年，美國(guó)科學(xué)家莫頓和史密斯提出了利用地下干熱巖體發(fā)電的設(shè)想。所謂干熱巖，就是地下深處普遍存在的沒(méi)有液態(tài)水或水蒸氣的致密、不滲透的熱巖。

1972年，他們?cè)诿绹?guó)新墨西哥北部打了兩口約4000米的深斜井，并從一口井中注入冷水，再?gòu)牧硪豢诰谐槿「邷卣羝＝Y(jié)果讓人興奮，蒸汽功率達(dá)2300千瓦。后人在此基礎(chǔ)上，利用高壓冷水壓裂干熱巖，形成破碎帶（人工熱儲(chǔ)），讓干熱巖盡可能增加暴露表面積，提高冷水的滲透率。

這種新技術(shù)被稱為增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（簡(jiǎn)稱EGS）。它的原理是利用水等介質(zhì)，從地表下3～10千米的干熱巖中獲取熱量發(fā)電，十分類似于往燙石頭上澆水獲取蒸汽的芬蘭桑拿浴。干熱巖資源遍布全球，是一種無(wú)處不在的資源。

我們正在能源轉(zhuǎn)型路口，如何找到理想新能源？干熱巖發(fā)電為我們展示了一個(gè)我們夠得著的明天。

就在今年5月，我國(guó)成功試采了可燃冰，在新能源利用上又飛躍了一步，然而這還沒(méi)過(guò)多久，又一個(gè)捷報(bào)傳來(lái)，目前科學(xué)家在青海共和盆地鉆獲了236℃的高溫干熱巖。這次儲(chǔ)量可是相當(dāng)于17萬(wàn)億噸煤，不夸張地說(shuō)，這一突破，甚至將改變能源利用的版圖。

我國(guó)在這方面的研究起步較晚，缺乏關(guān)鍵技術(shù)，但是在科研人員的努力下，前后攻克了選址、高溫鉆井、深孔高溫高壓測(cè)溫等關(guān)鍵技術(shù)。在5個(gè)干熱巖勘探孔中都成功鉆獲到干熱巖體。還一直鉆到了3700米處，打到了236℃的干熱巖。這也是我國(guó)鉆獲的溫度最高值的干熱巖。這個(gè)科研突破，當(dāng)然讓我們喜大普奔。從頁(yè)巖氣到可燃冰，再到干熱巖，中國(guó)三大新能源連續(xù)獲得世界性突破。看來(lái)中國(guó)能源格局的改革真的不遠(yuǎn)了。

（摘自《大自然探索》）