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山東發(fā)現(xiàn)"可供中國使用3800年"的清潔能源边饿?應(yīng)該先了解真相

2022-02-21 11:24  來源:科普中國  瀏覽:  

2020年9月22日哈打,我國在第75屆聯(lián)合國大會上正式提出2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰白粉、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)掩缓。雙碳政策的實(shí)行使得傳統(tǒng)化石能源備受沖擊雪情,而太陽能、風(fēng)能等清潔可再生能源則又迎來了一波發(fā)展機(jī)遇你辣。近日巡通,一些媒體稱,山東發(fā)現(xiàn)新能源“巨大寶藏”舍哄,儲量大約相當(dāng)于180億噸煤炭宴凉,可供中國使用3800年。

其實(shí)表悬,早在2016年和2019年蓄帐,就有此報(bào)道。

然而俏川,是否真的可供使用3800年還有待探討警钥。此外,雖然干熱巖儲量大符殊、無污染晒躺,但想要挖掘并利用它并非是件易事,中國現(xiàn)在只是處在勘探和基礎(chǔ)研究階段倘秸。

干熱巖到底是什么呢?

橫空出世的干熱巖?

干熱巖挑胯,顧名思義,它是一種干燥轨皮、高溫的巖石伪滤,大部分為中酸性侵入巖,一般溫度大于180℃燎厘,埋藏在數(shù)千米深的地下脖嗽,其內(nèi)部沒有或僅有少量致密流體。

與太陽能拆座、風(fēng)能等常規(guī)的新能源不同主巍,干熱巖來源于地球內(nèi)部(地?zé)崮?,因此不受氣候影響挪凑,發(fā)電也更為穩(wěn)定孕索。

由于干熱巖的溫度很高,發(fā)電過后的尾水仍能達(dá)到70~80℃躏碳,因此還可以用于供暖搞旭,它似乎是未來最具潛力的新興能源。

據(jù)估算菇绵,全球干熱巖的資源量是所有煤肄渗、石油等化石能源的近30倍,根據(jù)地?zé)釋W(xué)規(guī)律,距離地表越深翎嫡,溫度越高欠动,因此,只要能夠開采得足夠深惑申,干熱巖的能量是不可限量的具伍。

但另一方面,地?zé)崮苡质菢O其危險(xiǎn)的镇纳,一旦失控將會引發(fā)火山爆發(fā)或地震枉俗。

盡管我們已經(jīng)可以通過技術(shù)手段“馴服”一部分地?zé)崮埽缛哉恚瑴厝褪巧钪凶畛R姷牡責(zé)崮芾眯问接麄€過程是非常環(huán)保,并且可以長時(shí)間源源不斷地獲取能量尚蔗,但干熱巖的利用和溫泉又有很大的區(qū)別服酥。

干熱巖如何開發(fā)?

距地表3千米以下的地殼,主要由火成巖和變質(zhì)巖組成御欢,特點(diǎn)是有足夠的溫度,但缺乏孔隙严齿,這些巖體并不是真的“干”升碱,只是流體含量(含水量)不夠。

根據(jù)成因和產(chǎn)出條件的不同骄闺,地?zé)崮芸纱笾路譃樗疅嵝秃透蔁嵝蛢深愂呛ā厝蛯儆谒疅嵝偷責(zé)崮埽ㄟ^對水熱系統(tǒng)中流體的開采即可獲取地?zé)崮堋?/p>

而干熱巖結(jié)構(gòu)緊密剃袍,內(nèi)部裂隙較小黄刚,不含或僅含少量流體,屬于干熱型地?zé)崮苊裥В瑢?shí)際上憔维,絕大多數(shù)的地?zé)崮芤捕际歉蔁嵝停ㄟ^人工壓裂形成增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)畏邢,才能開采利用這部分地?zé)崮堋?/p>

干熱巖的開發(fā)原理并不復(fù)雜业扒,簡單地說,就是給地球裝上一個“熱水龍頭”舒萎。

首先程储,在儲存干熱巖區(qū)域的地面上打一口豎井,當(dāng)它到達(dá)干熱巖層后臂寝,封閉井孔并向井中注水章鲤,使井中產(chǎn)生高壓。由于巖體致密,高壓水會使巖體產(chǎn)生裂縫败徊,而隨著低溫水的不斷注入帚呼,裂縫便會不斷增加、擴(kuò)張虫喝,并相互連通肮插,最后形成一個面狀的儲熱空間。而這些注入的水沿著裂隙運(yùn)動俊揣,它們與周圍的熱巖石發(fā)生熱交換晚惊,變?yōu)榱烁哌_(dá)200-300℃的高溫高壓的水汽混合物。

之后乐太,在這個儲熱空間上繼續(xù)打井宛蒲,將高溫水汽傳輸?shù)降孛妫糜诘責(zé)岚l(fā)電和熱能的綜合利用莉孽,利用之后的溫水又可以注回井中恼稠,回灌到干熱巖中進(jìn)行循環(huán)利用。

這個過程就是在利用地?zé)醽?ldquo;燒開水”火晕,將涼水變?yōu)闊崴醋叮砩喜⒉粡?fù)雜,但是現(xiàn)有的勘探技術(shù)無法鉆取到地球的深層液珠,只能對埋藏較淺的干熱巖進(jìn)行開采腥例。

當(dāng)然,在進(jìn)行開采之前還需要做好充足的準(zhǔn)備酝润,了解整個資源的分布以及確定巖石縫隙的走向燎竖,有利于實(shí)現(xiàn)較高的能量轉(zhuǎn)化率和較低的成本。

干熱巖開發(fā)有哪些嘗試及挑戰(zhàn)?

不知不覺要销,干熱巖的研究歷史也即將跨過半個世紀(jì)构回,但大多只局限在歐美、日本疏咐、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家纤掸,它們建立了多處開發(fā)利用試驗(yàn)研究基地。而我國在高溫巖體地?zé)岬拈_發(fā)研究起步較晚浑塞,目前仍處于探索實(shí)踐階段茁肠。

2012年,我國啟動了863計(jì)劃缩举,正式開展干熱巖的熱能開發(fā)與利用項(xiàng)目垦梆。

經(jīng)過資源勘探和技術(shù)可行性分析,位于青海的共和盆地是干熱巖開采條件最優(yōu)質(zhì)的地方仅孩,地下4千米的溫度能達(dá)到200℃托猩,是一塊絕佳的干熱巖基地。我國也在這里打下了第一口干熱巖井,探明了干熱巖資源溶迹。

隨后绘菲,又在海南福山等地進(jìn)行打井。然而剩织,受限于高溫鉆完井等核心技術(shù)雄工,我國所鉆干熱巖井均屬于勘探井,并沒有開發(fā)井硬拴。

雖然干熱巖儲量大番产、無污染,但由于深部鉆探技術(shù)的不成熟魁济、壓裂的高昂成本逞翰,它的開采難度極大,放眼全球孙已,真正成功運(yùn)行的干熱巖項(xiàng)目屈指可數(shù)吝都。

干熱巖利用還可能有哪些問題?

盡管干熱巖開發(fā)仍然處在初級階段,距離大規(guī)模利用還有很長的路要走淋袖,但另一方面鸿市,我們需要提前考慮到它會帶來哪些危害。

其中即碗,因?yàn)閴毫褞r體時(shí)需要施加巨大的力量焰情,改變了天然的應(yīng)力場,再加上人工活動會讓裂隙活化拜姿,因此干熱巖的開發(fā)可能會誘發(fā)地震。此外冯遂,還有理論認(rèn)為蕊肥,干熱巖開采可能會提前透支地球的保溫機(jī)制,加速地球的冷卻蛤肌,也許這只是杞人憂天壁却。

“我們的征途是星辰大海”,面對廣袤的太空和深邃的海洋裸准,我們充滿了求知進(jìn)取的動力和勇氣展东,但不得不承認(rèn)的是,我們對腳下這片土地卻知之甚少炒俱,也許在地殼更深處埋藏著更多的秘密盐肃。

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