当加油站的油价又一次上调,你有没有想过: 那些支撑汽车跑起来、电厂转起来的石油和煤炭,可能真的不多了。
有数据显示,全球已探明的石油储量,按现在的消耗速度算,顶多再撑50年。
而咱们每个人一辈子,光是“衣食住行”就要烧掉8500公斤石油,这还没算上工厂、飞机和军舰的消耗。
但科学家们最近盯着的,不是沙漠里的油田,而是脚下的土地。
他们说,在地下两万米的地方,藏着一个“超级锅炉”, 里面的能量足够全人类用数十万年。
更让人在意的是,美国已经拿着新工具,准备往这个“锅炉”里伸手了。
这事儿是真的吗?那地方的能量,真能烧这么久?
地球本身就是个“永动机”?
要搞明白这事儿,得先看看地球内部到底藏着啥。咱们脚下的地球, 可不是实心石头疙瘩。
最中心的地核,温度能飙到6000℃,比太阳表面还热;外面裹着的岩浆层,就像一锅永远烧不开的沸水。
这些热量从哪儿来? 主要是地球形成时留下的“原始热”,再加上内部放射性元素衰变释放的能量:就像一堆永远烧不完的“核燃料”。
科学家算过一笔账:地球已经45亿岁了,内部的放射性元素大概衰变了三分之二,剩下的三分之一, 刚好能再“烧”23亿年。
但这只是理论值,实际开发中要打个千倍折扣。
以中国为例,3-10公里深度的干热岩资源量达856万亿吨标准煤,按2%的可采系数计算,也仅够支撑约3900年的能源需求。
若技术突破使可采系数提升至40%,可用年限能延长至数万年,也就是说, 只要能把这些热量取出来,人类几乎不用担心能源问题了。
其实早在100多年前,人类就开始用这种“地热”了。意大利有个地热电站,靠地下热水烧开产生的蒸汽驱动发电机, 证明了地热真能发电。
现在更厉害,温泉供暖、温室种菜、甚至医院里的热敷,都能见到地热的影子。但这些都只是“皮毛”,真正的大家伙,藏在地下两万米深的地方。
美国的“地下钻头”,能捅穿2万米地壳?
想拿到地下两万米的能量,第一步就得把地壳钻透。
可这事儿有多难?看看历史就知道:上世纪70年代,苏联想“挖穿地球”,钻了24年,最深才到12262米,钻头在高温高压下要么融化,要么被坚硬的岩石卡断,最后只能放弃。
后来卡塔尔、俄罗斯接着试, 最深也没超过13000米。
为啥这么难?地下的岩石可不是地表的土块。越深的地方,岩石被地球引力压了几十亿年, 硬度堪比钢铁。
而且每往下100米,温度就升2℃,到两万米的时候,温度能到400℃,再硬的钻头,到这儿也得变软。
但美国的奎斯能源公司说,他们搞出了新办法。 不是靠硬钻,而是用“微波钻头”。
钻头不直接碰岩石,而是发射超过2万赫兹的超声波, 靠高频振动把岩石震碎。这招能减少钻头磨损, 振动幅度比传统钻头提高了77%,据说能捅到两万米。
不光是奎斯能源,美国还有家叫费沃能源的公司,在犹他州搞了个试验田。
他们不追求钻多深,而是在地下打“水平井”,像树根一样铺开, 再用高压水把岩石压出裂缝,让热水更容易流出来。
去年测试时,这处电站的发电功率超过10兆瓦,够一万户人家用,成本还比预期低了不少。
看样子,他们是铁了心要往地下两万米钻了。
咱们中国,地下也有“大宝藏”
其实不光美国,咱们国家的地下也藏着不少地热。 已经探明的储量,占了全球的六分之一。
现在,西藏的羊八井早就用上地热发电了,1977年就建成了电站,现在仍是当地的发电主力。
云南腾冲有火山,地下热水多,用来供暖、种反季蔬菜,效果特别好。
华北、京津地区的地热温度没那么高,但用来冬天供暖,既省钱又环保,不少小区已经用上了。
这些年咱们也在往深处钻。去年在南海边上打了口“福深热1井”,钻到5100米深,发现了188℃的热水,还琢磨出“取热不抽水”的技术。
不用抽地下水,直接靠管道把热量导上来,既环保又高效。国家也在推政策,让河北、山西这些地方建大型地热供暖区,争取2025年能供百万平方米的房子取暖。
想挖这“宝藏”,得闯三道关
不过别以为有了新钻头、有了政策,就能轻松拿到地下两万米的能量。这里面的坎儿,可不少。
第一关是“硬骨头”。 地下两万米的岩石,硬度是地表岩石的10倍以上,就算超声波能震碎,钻头本身也得扛住400℃的高温。
苏联当年的钻头,在12000米就扛不住了,现在的技术能不能撑到两万米,还得看实际效果。
第二关是“环境账”。云南腾冲之前因为乱采地热,不少温泉水位降了30米,周边农田都盐碱化了;德国有个地热项目,因为往地下高压注水,还引发了小地震。
要是真在两万米深处动土,会不会影响地壳稳定?这事儿没人敢打包票。
第三关是“经济账”。西藏有个地热电站,发一度电成本要0.9元,电网收购价却只有0.25元, 发得越多亏得越多。
美国的微波钻头看着厉害, 但一套设备得花几亿美元,要是发的电卖不上价,谁愿意投钱?
数十万年的能源,真能轮到咱们用?
现在大家最关心的,还是那个“数十万年”到底靠不靠谱。科学家说,这是按地球剩下的放射性元素衰变速度算的 ,但实际能取出多少,还得看技术。
就像你家水壶里有水,但壶嘴太小,可能半天倒不出一杯, 地热也一样,就算总量够,取不出来也是白搭。
国际能源署预测, 到2050年,地热大概能满足全球20%的电力需求,咱们中国可能占其中不小的份额。
美国想靠新钻头抢占先机,咱们也在羊八井、腾冲这些地方练技术, 说不定未来几十年,地热会像现在的光伏、风电一样,成了家里电器的“电力来源”。
但有一点得想清楚: 就算地下真有足够的能量,也不能瞎折腾。
地球给的“燃料”再多,要是开采时毁了土地、污染了水源,最后还是得不偿失。
美国的钻头能不能钻到两万米,咱们的技术能不能更省钱,这些都重要,但更重要的是, 怎么既拿到能量,又不惹恼脚下的地球。
毕竟,这颗星球的“体温”,可不是用来随便挥霍的。