石油、天然气、煤炭等都是不可再生资源,自然生成的速度远远赶不上人类开采的速度,随着人类不断开采能源告急了怎么办?
其实地球上还存在着一种无尽能源,那就是源源不断的地热能。据科学家判断,地球已有45亿年的历史,而大量内核元素衰变了2/3左右,剩下的1/3能量还能供地球放热23亿年!那么人类能开采到地热能吗?如果开采了大量地热能是否会导致地球失衡呢?
地热能是从地壳中抽取的天然热能,它来自地球内部的熔岩,温度高达7000℃以热力的形式存在,火山爆发和地震就是汲取了这种能量。不过随着地热能在地壳中的传递,离地160km时温度会降到900℃左右,而到了1km左右地热能通过地下水流动就形成了温泉。
地热能根据赋存埋深和温度分为了浅层地热能、水热型地热能和干热岩,浅层地热资源和中低温水热型地热资源可直接利用,高温水热型地热资源和干热岩主要用于发电。我国的地热资源丰富,约占全球资源量的1/6,对地热能的直接利用规模则位于世界第一。
根据国家地热能中心的资料显示,我国336个主要城市年可采的地热能源量折合为25亿吨标准煤,干热岩地热资源则隐含着巨大的潜力。然而随着光伏发电和风电装机量不断攀升,我国地热发电占比还不足全球的1%,那么如何才能开采到用于发电的地热能呢?
1970年12月,广东省丰顺首次利用91℃地热水发电成功,之后我国不断地挖井,截止目前开采深度超过1000米的金属矿山已经有30多座了。2024年11月,我国首口超5000米深层地热科学探井完工,福深热1井深达5200米,直接通到了3000米干热岩的“老巢”。
但是据《每日邮报》2022年1月报道,美国一家公司已在研发微波钻头技术,最多可钻到20000米的地下。要知道距离地心越近地热能的温度就越高,地下2万米的温度高达400℃,若是能成功研发出来那美国可利用到的地热资源就遥遥领先了。
然而事实却是地下岩石经受了数十亿年的挤压变得坚硬无比,如今世界上最深的钻井也只有12345米,还是俄罗斯在2011年创下的记录。美国声称“波钻”可以利用超声波能量将地下岩石震碎,然后再加热至融化就能挖到2万米,结果到现在这个波钻技术还在研发阶段。那有人就说了,如果美国真的开采到了2万米的地热能,会导致地球能源失衡吗?
地热能来源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变,而地表的大部分地热能则来自于太阳,那么人类挖井开采的地热能就来自于岩浆和放射性物质了。岩浆的寿命最低5000年,最高能达到100万年以上,属于可再生资源,另外它的能源储量还很大,人类对地热能的提取速度只要不超过它补充的速度,地热能完全可以算是无尽能源了,也就不存在失衡这一说。
关于放射性物质的衰变前面也已经说过了,相较于那些不可再生资源,地热能是无污染的清洁能源。目前世界上有100多个国家都在开发利用电热能,就拿我国海拔最高的羊易地热电站来说吧,投运不到5年累计发电就超过了5亿千瓦时,等到2万米钻头研发出来后,人类对地热能的利用就能再上一个台阶。
参考资料
《关于地底能量的那些事》—科普中国
《实地调研中国地热:直接利用规模居世界首位 但地热发电仍在“低谷”?》—央视网
《我国地热能开发利用现状与未来趋势》—中国可再生能源学会
更新时间:2025-06-19
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