“地下2万米处,地球内部蕴藏着巨大能源,我们能不能把它开发出来?”
人类大脑里的这个想法,来自于“地球”,而这个“巨大能源”就是“地热能”。
这也是人类现存最绿色、却未被完全开发的能源之一。
地热能即指天然产生的、作为地球内部的一种巨大能源,这些巨大的能源蕴藏在地球内部,如果将其能够全部开发出来,这足以造成世界性的大改变,由于数量浩瀚如果真正开发出来,甚至会使人类将近23亿年都用不完。
但这也直接关系到科技的发展,因为科技的发展也决定了我们怎样去开发这些能源。
地热能的来源和分类。我们最常见的地热能就是从火山喷发出的岩浆,还有温泉等,但这并不是唯一的体现方式,因为“地热”这一现象发生的方式有很多种,所以表现出来的型式也就有很多种。
其中有火山喷发带来的岩浆,海底裂缝中冒出的热气,还有地面的温泉,甚至有的时候地面会出现间歇性的喷泉,还有热土,此外还有深处地下的煤层都可能会使其发生自身的变化。
而这些变化是一种自发的现象和自然过程,刚开始是由于适合生物存活和繁衍的环境条件改变了,或者是由于适合生物生存的过程发生了改变。
最终就演变成了石油和天然气等一系列作为化石燃料的物质,但无论是何种变化,最根本的原因就是“能量”的变化,这其实都是一些能量在不断流动并转化,在不断消耗也在不断补充。
所以对于人类来说我们也可以通过一些手段,将这些“能源”抽取出来并将其利用,为人类服务。
根据不同的温度水平,地热能可以将其划分为高温、中温和低温三种不同类型。
主要用于发电、供暖以及工业等方面。
低温地热能:主要用于住宅供暖,适合那些地热资源比较丰富的地区,以及一些小规模的单户住宅等领域,这个温度一般在15-30摄氏度左右。
中温地热能:适用于当地的调温和少量发电等领域,这部分温度一般在50-100摄氏度左右。
高温地热能:主要用于发电,适合大规模电厂使用,也是最为珍贵的一种地热能,这部分温度一般在200-350摄氏度左右。
但若是这一块进行充分开发,若是专业工程师设计出一些提取模块,我们可以将其分为多个部分提取出来,这些就会被用作一些局部供暖所围绕着来提取用。
例如我们市面上现开采的盐井和琥珀等,就已经是表明一个侧面佐证。
这一现象在目前已经非常有例子可循,用于供暖和发电等用途上。
那么对于我们现在所要提取和利用这些地热能,它们都有何优势呢?
地热能是否可利?首先,与化石燃料相比,更加环保:地热能是清洁而且可再生的能源,它的开发和利用相对较少二氧化碳等温室气体和污染物向大气中排放。
所以这对于环境保护来说是一个不可多得的优势。
穩定性:与太阳能等其他可再生能源相比,地热能不受天气和昼夜变化影响,因为它能够稳定提供能源,无论我们的外部条件如何变化。
而且在一些地区已经有成功案例,可直接向用户供热,这是实现更高效利用的一种方式。
经济性:在一些开启国内商业化利用的国家或地区,发电成本已经较低,并且还会不断降低,这是因为一次性投资之后可以长久使用,并且不会产生燃料费用。
从长远成本来看,一次性投资会更具优势。
储量丰富:根据研究表明,如果我们完全开发现有已知的所有资源,那么这些资源理论上足以支持全人类23亿年。
这也为我们未来发展提供了更多可能性。
在全球范围内,有很多国家已经积极开始开发利用地热资源,如冰岛、意大利、新西兰等国已经将其作为主要能源之一。
然而虽然地热能优势明显,但面对它们所带来的挑战也是非常高昂,这当中的阻碍主要有以下几点:
- 初期高昂的建设投资。
- 资源稀缺且分布不均。
- 技术难题:尽管经过近50年的技术进步,但仍然存在提高效率、降低成本等问题尚需解决。
- 生态影响以及对环境的潜在影响等问题也是需要考虑的重要方面之一。
地下2万米处!人类23亿年都用不完的资源?
美国没开发是因为更先进一直都没实现。
虽然地热能有着如此众多好处,但面临这些挑战问题,也迫使“人类”不得不想办法解决这些问题,对此我们的技术一样在不断更新换代。
目前全球范围内,有三个地方绝对不能被美国所占领,它们分别是冰岛、新西兰以及意大利,因为这三个地方都是重要意义上的火山群落分布区域。
而且火山数量极多,活动频率也比较高,因此这里面蕴藏着极为丰富的地热资源。
而在冰岛这个有名的神秘国度,其很早以前就已经将火山口当做石油利用,其过后的废弃物可以用来供暖、洗澡以及发电等用途,这里的居民大部分家庭都是如此使用。
正因如此,冰岛国内虽然有着丰富的火山,但是却没有发现过石油资源。
而新西兰等国同样是基于火山口所开发出来的一系列产品,相比于其它国家,在新西兰这个拥有众多火山群落并被称之为“火山国家”,其开发和利用火山所带来的火力和资源上,可以说是比较特殊和先进。
尽管新西兰拥有众多火山群落,但并不意味着这里面的资源一眼就能看见,其内部资源一部分隐藏在很深处,当时非常少有人能够直接就可以观察到。因此,在已有传统滴水采暖系统下,新西兰建立了全国第一个基于地下流体压力系统的空间采矿系统,这也是湘东系采用传统滴水采暖系统之外的第一个采矿系统。
同时还设置了二氧化碳排放监测系统,以便检测和监测二氧化碳作为温度梯度测试等的结果,并取得了很好的成效。
不仅新西兰如此,我们国家也早已有之,当初在杨家沟可以说是极为爆火的一地方,其有着丰富的自然资源和美丽超凡脱俗的自然风光,是因产出丰富的硫磺矿,使得这里沸腾的温泉开始吸引了大量游客前来观光。
与此同时还带动周边城市经济发展,加快了该地区革命性建设钢铁工业的发展,由此可见一斑,“硫磺矿”对于当地经济发展起到极大的促进作用,这令杨家沟逐渐成为我国重要硫磺及硫酸生产基地,有着“硫磺之乡”的美称。
这背后都是在对自然资源进行合理开发利用,更是在为经济发展提供必要基础。
美国正在积极研发前沿的毫米波钻井技术,因为他们想进入地下几十公里甚至几百公里处,实现原来的液体变成气体,从而实现超高效的大规模开采,把开采过程中的成本下降到让大家都可以接受甚至大规模推广使用程度。
未来一旦成功应用,美国很可能会控制住全世界四分之一的能量来源,甚至会将其他国家逼成供热奴隶。
因为一旦美国将这种新技术应用出来后,会压垮其他国家同行其他类型发电方式,让美国重回新能源时代老大哥位置,加速其成为世界老大位置。
正因为美国对此相当重视,如今还剩下七年时间,美国打算在2026年实现商业化运营,将探测深度从目前2千米增加到5千米,从而掩埋那些固结程度更高的岩石。