是否真的可供使用3800年还有待探讨

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2022-02-21     来源: 快科技     阅读量:7039   

日前,我国在第75届联合国大会上正式提出2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和的目标。

双碳政策的实行使得传统化石能源备受冲击,而太阳能,风能等清洁可再生能源则又迎来了一波发展机遇。

最近几天,一些媒体称,山东发现新能源巨大宝藏,储量大约相当于180亿吨煤炭,可供中国使用3800年。

其实,早在2016年和2019年,就有此报道。

可是,是否真的可供使用3800年还有待探讨此外,虽然干热岩储量大,无污染,但想要挖掘并利用它并非是件易事,中国现在只是处在勘探和基础研究阶段

干热岩到底是什么呢。

横空出世的干热岩。

干热岩,顾名思义,它是一种干燥,高温的岩石,大部分为中酸性侵入岩,一般温度大于180℃,埋藏在数千米深的地下,其内部没有或仅有少量致密流体。

由于干热岩的温度很高,发电过后的尾水仍能达到70~80℃,因此还可以用于供暖,它似乎是未来最具潜力的新兴能源。

据估算,全球干热岩的资源量是所有煤,石油等化石能源的近30倍,根据地热学规律,距离地表越深,温度越高,因此,只要能够开采得足够深,干热岩的能量是不可限量的。

但另一方面,地热能又是极其危险的,一旦失控将会引发火山爆发或地震。

尽管我们已经可以通过技术手段驯服一部分地热能,例如,温泉就是生活中最常见的地热能利用形式,整个过程是非常环保,并且可以长时间源源不断地获取能量,但干热岩的利用和温泉又有很大的区别。

干热岩如何开发。

距地表3千米以下的地壳,主要由火成岩和变质岩组成,特点是有足够的温度,但缺乏孔隙,这些岩体并不是真的干,只是流体含量不够。

根据成因和产出条件的不同,地热能可大致分为水热型和干热型两类温泉就属于水热型地热能,它通过对水热系统中流体的开采即可获取地热能

而干热岩结构紧密,内部裂隙较小,不含或仅含少量流体,属于干热型地热能,实际上,绝大多数的地热能也都是干热型,而通过人工压裂形成增强型地热系统,才能开采利用这部分地热能。

干热岩的开发原理并不复杂,简单地说,就是给地球装上一个热水龙头。

首先,在储存干热岩区域的地面上打一口竖井,当它到达干热岩层后,封闭井孔并向井中注水,使井中产生高压由于岩体致密,高压水会使岩体产生裂缝,而伴随着低温水的不断注入,裂缝便会不断增加,扩张,并相互连通,最后形成一个面状的储热空间而这些注入的水沿着裂隙运动,它们与周围的热岩石发生热交换,变为了高达200—300℃的高温高压的水汽混合物

之后,在这个储热空间上继续打井,将高温水汽传输到地面,用于地热发电和热能的综合利用,利用之后的温水又可以注回井中,回灌到干热岩中进行循环利用。

这个过程就是在利用地热来烧开水,将凉水变为热水,原理上并不复杂,但是现有的勘探技术无法钻取到地球的深层,只能对埋藏较浅的干热岩进行开采。

当然,在进行开采之前还需要做好充足的准备,了解整个资源的分布以及确定岩石缝隙的走向,有利于实现较高的能量转化率和较低的成本。

干热岩开发有哪些尝试及挑战。

不知不觉,干热岩的研究历史也即将跨过半个世纪,但大多只局限在欧美,日本,澳大利亚等发达国家,它们建立了多处开发利用试验研究基地而我国在高温岩体地热的开发研究起步较晚,目前仍处于探索实践阶段

2012年,我国启动了863计划,正式开展干热岩的热能开发与利用项目。

经过资源勘探和技术可行性分析,位于青海的共和盆地是干热岩开采条件最优质的地方,地下4千米的温度能达到200℃,是一块绝佳的干热岩基地我国也在这里打下了第一口干热岩井,探明了干热岩资源

随后,又在海南福山等地进行打井可是,受限于高温钻完井等核心技术,我国所钻干热岩井均属于勘探井,并没有开发井

虽然干热岩储量大,无污染,但由于深部钻探技术的不成熟,压裂的高昂成本,它的开采难度极大,放眼全球,真正成功运行的干热岩项目屈指可数。

干热岩利用还可能有哪些问题。

尽管干热岩开发仍然处在初级阶段,距离大规模利用还有很长的路要走,但另一方面,我们需要提前考虑到它会带来哪些危害。

其中,因为压裂岩体时需要施加巨大的力量,改变了天然的应力场,再加上人工活动会让裂隙活化,因此干热岩的开发可能会诱发地震此外,还有理论认为,干热岩开采可能会提前透支地球的保温机制,加速地球的冷却,也许这只是杞人忧天

我们的征途是星辰大海,面对广袤的太空和深邃的海洋,我们充满了求知进取的动力和勇气,但不得不承认的是,我们对脚下这片土地却知之甚少,也许在地壳更深处埋藏着更多的秘密。

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