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发表于 2022-11-16 09:08    IP属地:未知

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【2022热搜冲顶】美已经在开发,供人类用23亿年的无尽能源
从石油时代开始,人类就为能源问题发愁。但就在今年,据《每日邮报》的报道,美国的一家名叫Quaise Energy的公司正在开发一款微波钻头,据说能够钻入地下20000米,从而获取源源不断的地热能。而且这种能源一旦被开发出来,能够让人类度过23亿年的“能源自由”时光,真的有这种可能吗?
在聊“无尽能源”之前,我们先来说说获取这种能量的难度有多大。简单来说,要想得到地热能,首先你得学会打井,毕竟地热,光听名字就知道这种能源来自于地下,去地下就得钻井。所以获取“无尽能源”的第一步,就是得先学会一门强大的“挖掘技术”。

打一口深井有多难?你知道世界上最深的地方是哪里吗?保持了最长时间纪录的,是位于挪威边界地区的科拉深井,有着12262米的深度。
当初苏联人为了展示自己的重工业技术,同时也为了探究地底深处究竟有何物质,才开启了这个“挖穿地表”的项目。但整个挖掘过程十分坎坷,从三次最严重的事故中就能看出这个项目有多难。
第一次挖坑因为钻杆被卡住,导致钻井深度只有7000米左右;第二次工程人员更换了钻杆,然而就在钻到12066米的时候,钻头突然脱落了;无奈之下,工程人员只得重新从7000米处开始钻起,白白浪费了后面钻好的5000多米。

第三次钻井的时候,深度已经达到了12262米,但这时候又发生了钻头脱落事件。自打这次之后,苏联便不再继续钻下去了。究其原因,主要是因为钻头实在顶不穿下面的岩石。
要知道,深度超过10000米的岩石,本质上就类似于一块钢铁。毕竟这种石头已经承受了数十亿年的压力。在巨大的压迫作用下,本身就坚不可摧。区区一个小钻头,自然无法将其碾碎。

就这样,世界最深井的记录,就保持在了12262米的深度。直到后来卡塔尔为了开发石油资源,重新打了一口12289米的油井,这才破了科拉深井的记录。
后来俄罗斯为了挽回面子,又打了一口12354米的超深油井,让自己重新回到了世界之巅。即便是这样,世界最深井的深度也依旧超不过13000米,从中也可以看出金属钻头的局限性。

可以融化岩石的微波钻头本以为世界最深的记录也就那样了,谁曾想,位于麻省理工学院附近的Quaise Energy公司,直接开发了一款新型微波钻头。据说这种钻头可以打破金属钻的记录,分分钟钻入地下20000米,真的有这种可能吗?
别的咱不说,咱们先来讲讲这个微波钻头的工作原理。所谓微波钻头,就是利用钻头上的超声波将岩石震碎,从而达到“破壁清土”的目的。

根据Quaise Energy的技术人员介绍,当项目动工的时候,他们会在金属钻头前面加上微波钻头。在前面5000米深的进度中,让金属钻头先行探路。
当碰到岩石层的时候,微波钻头就会启动,利用超大功率的毫米波将前面的岩石给震碎融化。因为不用与岩石层接触,所以微波钻头不会轻易磨损,一整个流程下来,基本上不用更换钻头。
目前Quaise Energy公司靠着微波钻头的项目,已经拿到了4000万美元的融资。很多人肯定会问了,就钻个井而已,有必要搞这么大的投入吗?还真要,你以为他只是在钻井,其实人家要的是地下取之不尽的能源。

地下蕴藏的“无尽能源”在地底下,除了石油、煤炭和天然气,还有一种资源也能给人类提供能量,它就是地热能。地热能来自于地球内核中放射性物质的衰变,就像太阳一样,可以源源不断地给外界释放热量。
科学家曾在意大利拉德瑞罗地热发电站做了个实验,他们将这种热量从地底下传导出来,然后把冷水加入到对应的容器当中,利用容器来加热冷水。当冷水变成水蒸汽后,发动机组就可以像蒸汽机一样,源源不断的给涡轮电机提供动力,有人形象的把它比喻成“烧开水”。

因为地热有着“烧开水”的功效,所以人们把地热能定义为风能、潮汐能、太阳能之外的第四大清洁能源,从中也可以看出地热能对人类的意义有多大。正因如此,科学家才执着于打穿地表,以获取那廉价、清洁的能源。
根据科学家的测算,当钻机打进地表后,钻头每下降100米,温度就会上升2度。这也就意味着,如果用微波钻头将地表打穿20000米,将会获得400度的高温。这温度别说是“烧开水”了,就算是普通的石头,都得给它融化。

所以Quaise Energy公司才心心念念的要用自家的钻头挑战20000米极限。只有这样,才能让资本家看出微波钻头的潜力,进而拉到更多的投资。
那20000米处的地表下究竟蕴藏着多少地热能呢?按照科学家的推算,地球目前的热含量一共有14.5×10^25焦耳,相当于5000万亿吨煤炭中所蕴藏的能量。如果按照每年80亿吨煤炭消耗量来算的话,怎么着也得62万年才能消耗完,这还只是建立在地球内核停止衰变的基础上。

刚才也说了,地球内核一直在衰变,也就是说它会源源不断地往外释放能量。如今地球已经诞生了45亿年,大量内核元素也已经衰变了2/3。如果按照这个进度来看的话,地球还能持续放热23亿年。
也就是说,人类可以在接下来的23亿年时间里,尽情享用地热能。从这么长的时间跨度来看,将地热能称之为“无尽能源”,可以说是实至名归了。

人类真的可以利用“无尽能源”吗?但现实真的有这么美好吗?不一定,咱们继续从Quaise Energy公司的工作模式来进行分析。一般来讲,Quaise Energy公司会选择距离地表比较近的岩浆层进行打孔,深度不会超过20000米,因为这样就能节省更多的人力和设备资源。
但近邻地表的岩浆层都是一些干热岩,这种岩石是出了名的“短期放热岩”。因为离地核太远,离地表太近,所以储热能力并不强。也就是说,只要人类将干热岩的热量榨取到一定程度,它就会慢慢变冷。就像油井一样,抽干了就没有了。

大家都知道建一个大型油井有多难,从项目施工到全井架构,至少得耗费五六年时间。同理,建一个地热井也不容易,万一还没等项目回本,地热井就枯竭了,甲方找谁说理去?
所以说,虽然地球内核释放的地热能无穷无尽,但真正能做成地热资源井的少之又少。原因无他,主要还是成本问题。除非Quaise Energy公司的钻头能直接打穿地心,这样就能获得取之不尽、用之不竭的地热能,不过这似乎对现阶段的Quaise Energy公司来说有点难度。

当然了,从长远角度来看,地热能必将被人类大规模使用,届时可能会出现更多的X钻头、Y钻头、Z钻头等。毕竟技术是靠利益来推动的,只要人类觉得它有利可图,就会绞尽脑汁地想出各种办法,直到抵达地心。
人到中年无目标

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发表于 2022-11-16 09:21    IP属地:未知

地球不答应
像风一样

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来自 爱卡Android版 发表于 2022-11-16 09:52    IP属地:未知


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发表于 2022-11-16 09:58    IP属地:未知


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发表于 2022-11-16 10:05    IP属地:未知

西藏的羊八井,日本的富士山,拿棍子怼个窟窿就有地热了。
海底可燃冰的采取,中国已经领先了,而且储量巨大。
美国人就想卖钻头吧?

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发表于 2022-11-16 10:06    IP属地:未知

用地龙翻身来回应你

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发表于 2022-11-16 10:11    IP属地:未知

地热能早就有

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发表于 2022-11-16 10:13    IP属地:未知

直接找个火山口不方便么?。。。。。

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发表于 2022-11-16 10:16    IP属地:未知

引用 南北一家 于 2022-11-16 09:08 发表的回复
从石油时代开始,人类就为能源问题发愁。但就在今年,据《每日邮报》的报道,美国的一家名叫Quaise Energy的公司正在开发一款微波钻头,据说能够钻入地下20000米,从而获取源源不断的地热能。而且这种能源一旦被开发出来,能够让人类度过23亿年的“能源自由”时光,真的有这种可能吗?
在聊“无尽能源”之前,我们先来说说获取这种能量的难度有多大。简单来说,要想得到地热能,首先你得学会打井,毕竟地热...
地热资源不是一直在控制吗?

随着你们的心去感受!

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发表于 2022-11-16 10:28    IP属地:未知

这个只需要打井2000米。
江苏干热岩勘探“苏热2井”在兴化启动
近日,位于兴化市兴东镇荡北村的江苏干热岩二期勘探预查钻探项目正式启动。
干热岩是一种清洁、高效、绿色环保的可再生能源,是地壳深处(埋深大于2000米)不含水或蒸汽、温度在150℃以上的热岩体,为深部高温型地热资源。自2018年起,省自然资源厅就先后部署开展了干热岩资源调查评价和预查工作,并在全省圈定了3个干热岩重点靶位。经专家论证,最终,全省首个干热岩预查验证孔在兴化市兴东镇正式开钻,被命名为“苏热1井”。
作为江苏省首个干热岩预查验证孔,“苏热1井”于2020年4月开钻,2021年1月完井,同时进行热储层压裂试验,勘探井深约4700米,井底温度155℃,成功探获碳酸盐岩热储层,实现了江苏省干热岩勘查“零突破”,成为全国第四个发现干热岩的省份。
为积极策应“碳达峰、碳中和”战略目标,推进绿色清洁能源高质量发展,在前期“江苏省干热岩资源热储层改造试验及资源潜力评价”项目基础上,江苏省继续开展对井钻探施工、储层建造、循环测试和发电试验等干热岩开发利用工作,启动“苏热2井”钻探项目,经过公开招标,项目由中石化华东石油工程有限公司中标。
干热岩资源开发利用主要是以水作为介质,与热储层进行充分的热交换。通俗地讲,就是先把冷水注入干热岩井里,使其渗透进入岩层人工压裂造出的缝隙中,水会吸收地热能量,然后以水蒸气或高温水的形式回到地面,带动汽轮机转动,从而实现热能向电能的转换。而且,发电后的“废水”还能实现供暖、烘干、地热生态园等梯级利用,冷却后的水可再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。开发利用过程中零排放、零污染,不会对生态环境造成不良影响。
据测算,泰州地区干热岩资源蕴藏量折合标准煤196亿吨,通过热交换系统提取地下岩层热能,可实现全过程零排放、零污染,对促进碳达峰、碳中和有积极作用。项目建成后,利用干热岩资源实行供暖、供电,全年预计可分别降低燃料消耗1.65万吨、2.96万吨,降低燃料成本660万元、1185.6万元。

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