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熔岩发电:挖掘火山的能量

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发表于 2017-12-2 12:24:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
唐·威尔莫特/文
地球上存储着很多热能,火山熔岩就是其中的一大表现。地表之下存有大量的熔岩,这让我们不禁好奇:是否应当对其加以利用,使之成为一种取之不尽的零污染能源?
西雅图AltaRock Energy/Davenport Newberry Holdings的科学家认为完全可以,他们计划向距离俄勒冈州本德(Bend)以南约20英里的死火山Newberry Volcano侧面灌入数百万加仑的水,希望利用由此产生的蒸汽驱动汽轮机运转。
如果你了解一些地热能的基本知识,应该知道现有的地热能项目多数都是依靠距离地表较近的高温渗水岩来实现的,这些渗水岩都有天然的循环水源。这显然是十全十美的方案,但这样的地方非常稀少,所以无法产生太多的能源。而在美国,我们的地表之下蕴含着大量的高温岩石,尤其是在西部的火山活跃地带。但由于并非渗水岩,所以缺乏自然的循环水。
正因如此,增强型地热系统(EGS)才应运而生。这种模式专门设计一个水库,利用热能充分但却缺乏水源的高温岩石来产生能量。使用高压水向地下深钻2英里,把高温岩层变成“散热器”,将热量传递给水。这听起来很像油气开采过程中的“液压破碎法”,但这种方式却不会破坏环境,也不会对水资源的供给产生太大威胁。主要原因是这种方式使用的水压较低,而且不会向地下注入化学物质。除了水之外,不会有任何额外物质注入地下。附近的生产井最终会向地表喷出地热流。当压力降低时,热流的强度也会降低,而且多数的水都可以重新回收利用。
在Newberry项目中,工程师每分钟将向1.06万英尺的测试井中灌入800加仑水(总量达到2400万加仑),而科学家将会通过观测决定整个项目究竟需要多少水才能实现经济上的可行性。
这个项目已经吸引了广泛兴趣,投资者包括美国能源部(2150万美元)和谷歌(微博)(630万美元)。他们的目标是继续推进EGS的发展,直到其有能力为美国的能源系统贡献大量能源为止——尽管这可能需要一段时间才能实现。天然地热目前在美国的电力总产量中仅占0.3%(3.8千兆瓦)。但根据麻省理工学院2007年的一份报告,EGS到2057年可以将这一比例推高到10%,价格也将具有竞争力。之所以有着如此乐观的预期,很大程度上是因为“多区刺激”等新技术增加了单个钻井获取的热量。
尽管还有很多问题有待回答(是否存在地震风险?水源从哪里获取?新建造的输电线路是否会影响自然环境?),但面对具备如此潜力的能源,似乎的确值得全力探索一番。
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唐·威尔莫特(Don Willmott)是一名纽约记者,曾在各大科技、旅游、环保出版物和网站上发表文章。
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