储量可用4000年,干热岩是什么?可否能颠覆世界能源格局?

体线小葛 2022-03-07 20:14:04

综述

当我们长期依赖某一种资源之后,就会形成一种很难改变的局面,即便当下出现了一种新的、各方面都更好的新能源,这个更新换代的过程也会持续很长的时间,因为原来的能源不仅关系到人们的基础使用,更是涉及到社会经济的方方面面。

包括基建、产业、就业等等,都不是一朝一夕就能完全理顺的,当然,从长远来看,这种改变还是有必要的,新的能源比如干热岩已经引起了极大的讨论和关注,那这种据说足以改变世界能源格局的资源是什么呢?

干热岩

我们知道,目前在中国占大头的能源类型还是煤炭这一类的化石能源,而像是前些年开始起步的太阳能、风能等在市场上的份额依然非常小,这其中有很多原因,包括成本、技术和区域性。

毕竟太阳和风这样的资源还是非常挑具体环境的,如果一个地方常年烟雨蒙蒙的,那么肯定也就没有多少太阳,想用也用不了,风力就更是可遇不可求了,在平原地区基本上都没有太多的开发潜力,还是要往西部走。

所以新能源虽然听上去是一个让人充满希望的存在,但是实际开始操作的时候才发现,实在是困难重重。

要想完成所谓的能源结构调整和能源格局升级,必须要找到一种相对来说更具有普遍性的资源,即使这一点很难做到像煤炭那样灵活,但至少要是能够稳定输出的,储量丰富的,这样才能保证市场能够源源不断获得这些能源或者借助它所生产出来的产品。

我们今天要说的干热岩虽然不像煤炭那样在各个地区都能找到矿藏,但是它赢就赢在储量丰富,按照专家的说法,至少够我们使用四千年之久,光是这一点就足以击败其它那些新能源了。

那么干热岩到底是什么,我们如何使用这种资源呢?

从形态上讲,干热岩跟我们认识的大多数能源都不太一样,我们知道煤炭可以直接开采然后燃烧产能,核能通过聚变反应来完成就能输出,太阳能只要将太阳的热量转化储存之后即可使用,但是干热岩就不一样了,它本质上就是一种温度很高的岩石。

基本上我们在地理上学过的岩石都可以成为干热岩,唯一的条件就是它得靠近地底温度非常高的地方,这也是它的热量的真正来源。

比如像是岩浆活动频繁的地方,想不高温都不行,加上又跟地表隔开,热量长期积累,没有渠道释放出去,于是就形成了又热又干的岩石群,而我们要用的就是它所携带的这些热量。

想想看,探险家们在岩浆附近的岩石上烤鸡蛋,其实就是一个最简单的例子,大自然白给的燃料,如果不赶紧用掉,冷却了也是浪费。

开采和利用

干热岩的利用方式其实没有那么复杂,虽然它的热量藏在石头里,有时候所处的位置离地表又很远,但是我们还是找到了一种非常有效的开采方式,那就是借助一种物质来实现转化,相信很多人也已经猜到了,没错,就是水。

用水可以非常快速地将热量从干热岩中转化出来,不仅效率高,而且在工程上也非常便捷。

目前来说,干热岩的开采基本上遵循这样一套体系,首先我们需要在它所在的地层上方向下开凿一个井口,这一步基本上就是成本最高的环节了,一旦完成了这步,接下来就要简单很多。

井口直通干热岩所在的地层,然后我们要做的就是向这个井口中注入足够的水,这就好像我们把水倒进一个已经放在火上烧了很久的砂锅里面一样,只要温度足够高,这些水瞬间就会被加热到很高的温度,干热岩的平均温度可以达到200摄氏度,所以这些水基本上很高就能完成加热。

那接下来如何利用热水当中的热能呢?一点点再抽出来?一方面用时太长会让热水降温,另一方面这样做效率又低成本又高,并不是理想的方法。

一般的做法是将刚刚注水的井口立刻封闭起来,这样它就会因为热量不断上涌而形成一个高温高压的环境,如果没有出口的话,它迟早是会爆破出来的,所以我们会在这口井的旁边开凿另外一口竖井在,并且在二者之间做出一个通道口。

这样一来,第一口井里面的高温水和蒸汽就会顺着通道窜入第二口井,并经过我们另外连接的通道进入应用系统,很快就能转化成动能或者其它一些形式的能量,从而实现干热岩的热能转化,而且那些水还能再次利用,重新通过管道回到第一口井,形成一个连续工作的系统。

总的来说,这种转化和利用还是非常便捷和高效的,虽然目前来说还有一些技术上的小难题,但是相信随着实践经验的累积,总是能够得到解决的。

另我们国家的干热岩储藏量可是4千年级别的,如果开发技术真的成熟,并且能够顺利推向市场的话,也许改变能源格局指日可待。

结语

抱着这样的期望,我们也希望这4千年级别的干热岩能够真的得到充分的开发和利用,这样至少能够解决好几代人的能源使用问题,也算是一个重大的人类福祉了。

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