随着人类生活不断进步,能源需求也在节节攀升,一些关键的战略资源真的一点点都不舍得浪费。没想到,居然在深大底下2万米的深度,发现了“新能源”,还能持续供应人类23亿年呢。
不过,这么藏得这么深的能源,想要开采出来可是个大难题,得靠一些高端技术。没想到,美国早就动手开采了这种能源,而且把它用在了国防领域,到底怎么回事呢?到底是什么样的无尽能源,让人如此心生兴趣?
什么是地热能?
其实,地热能就是地球里自己产生的热量,简单说呀,就像把地球比成个大大的“热鸡蛋”。里面的地核是滚烫的蛋黄,地幔像是蛋白,而我们住的地壳呢,只不过那层薄薄的蛋壳罢了。
越是往里面挖,温度越高,地核那边温度差不多快到6000℃,热得都能把岩石烧成岩浆。这样的热量会通过地质运动不断往上传,有时候会从火山、温泉或裂缝冒出来,咱们就叫它地热能。
现在主要用地热能的方式有两种:发电和直接利用。比如冰岛、菲律宾这些地热资源特别丰富的国家,早就用它来取暖和发电了。
美国早在20世纪中期就开始大规模开发地热资源了,到了2015年,地热发电在全国电力结构中占比1.2%。虽然这个比例看着不算高,但在技术积累和装机容量方面,已经居于世界前列。
不过啊,事情就这么个麻烦,地热资源虽然储量不少,但不是说你想用就能随便挖,得看条件,不能盲目搞。
咱脚底下的地壳平均有17公里厚,继续往下就是那些超高温和高压的区域,普通的钻头根本顶不住。这也是为啥,虽然地热资源挺丰富,可开发的进展一直不快,慢悠悠的。
不过在2022年头,英国《每日邮报》报道了一家叫Quaise Energy的美国公司,推出了一项名为微波钻的技术,宣称可以突破目前的钻井限制,甚至直达地下两万米。
这项技术的核心在于,它不再靠传统的机械钻头硬碰硬,而是利用高频微波释放出强烈的能量,通过远距离震碎岩层。
要是这项技术成熟的话,意味着我们终于可以大规模地挖掘深层地热资源了,特别是那些藏在高温岩层里的“干热岩”。
虽然这门技术挺不错,但要想真正搞起来,路还长得很呢。特别是在实际操作过程中,还得解决高温条件下设备的耐用性、能量传输这些棘手的工程难题。不过,美国早就把这类能源用在军事方面了。
美国军事用途
你可能没有料到,地热能这个看起来偏民用的技术,其实早就被美军盯上了。实际上,早在80年代,美国军方就开始探索怎么把地热能应用到国防项目中去。
到如今,美军已经变成了地热发电技术的主要推手之一。这么说吧,军方之所以对这能源感兴趣,也无非是出于战略上的布局、竞争上的考虑,加上环保方面的考虑、综合起來就这么个意思。
美军在世界各地设有超过五百个军事基地,还有五十万座建筑,基本上,这些地方的电力都得靠民用电网来供给。
一份来自美国桑迪亚国家实验室的报告提到,这些电网不但经常出现断电情况,而且在战时很有可能会受到物理破坏或者网络攻击。
要是能用上地热能,特别是在基地内部或者周边建个地热发电厂,就能确保主要设施全天候不停电,不用再靠外面电网输电。
得益于新技术,现在开采地热不用再受限于特殊的地质条件啦,利用多孔水力循环技术,几乎在哪都能搞个地热能源系统。

这就意味着将来美军在偏远的前线或者临时营地,完全可以靠自己搞定能源供应,增强了调动的灵活性和持久作战的实力。
美军作为全球最大的单一能源耗费机构,每年花在能源上的钱超过1500亿美元。在国际减排协议和国内政策的推动下,军方的努力增加可再生能源的比重。
由于地热是稳定又环保的基础能源,自然成为优先考虑的方向。据一些分析预测,到2030年,美军在可再生能源领域的投入可能会超过268亿美元。
可是,在美国开发地热项目可没那么简单。按照《国家环境政策法》,一个地热项目从评估开始到最后建成,可能得经历多达六轮环境审查,整个流程下来,可能要花七到十年时间。
这个漫长又花钱的过程,也让地热能源无法快速普及。那作为能源大户之一的中国,在这方面的步伐又是咋样的呢?
中国地热能
实际上,中国在地热直接利用这块,已经悄悄拿到了不少世界第一的称号。根据2023年世界地热大会的报告,中国的地热直接利用规模,连续多年稳居全球榜首。
截止到2021年底,全国地热面积已经达到了13.3亿平方米,农业养殖和温泉开发还在不断发展。不过,更值得一提的是,我们在深层地热技术上的突破,已经取得了不少进展。
2024年4月,咱们国家传来个喜讯,第一口超过5000米深的深层地热科学探井顺利打到5200米深。这口井就在海南海口,用上了一系列自主创新的技术,这可是我国华南地区在深层地热勘探上的重大突破。
要是这个项目顺利推进的话,对咱们东南沿海那块儿来说,将带来一场新的技术变革。咱们国家的地热资源种类多,范围也广,从浅层地温能到中深层水热类型,再到深层干热岩,种类繁多,分布极为广泛。尤其是干热岩资源,潜力可真不小。
根据中国地质调查局的资料显示,我国陆地区域在3000到10000米深度的干热岩资源,估算总量大概相当于856万亿吨标准煤。就算只挖出来其中的2%,都足够成为2023年全国能源消耗总量的近3000倍了,真是个庞大的潜力呀。
目前呀,干热岩的开发还在摸索阶段,主要集中在青藏高原、华南火成岩区,还有东部盆地的深层地区。记得在2017年,青海共和盆地第一次进行了干热岩的试验发电,到了2021年成功接入电网,这也算是咱们国家在这方面迈出了重要的一步。
中国地热的发展路线逐渐由技术追赶转向局部领先,从直接利用逐步扩展到深层发电,路线明确,稳扎稳打。这背后,不光是为了追求清洁能源,更是为了提前布局保障国家能源安全,未雨绸缪,挺难得的。
地热能源不像太阳能和风能那样“看天行事”,它是一种稳定又靠谱的绿色基础电源。从美国用微波技术钻探到中国的福深热1井,不论是军用电网的安全保障,还是民众冬天的供暖,地热正悄悄从配角变成了主角。
不过要明白,地热开发还得面对高温环境的技术难题、成本管理、环境保护以及长时间审批流程等各种挑战。
它不可能一下子就搞定,也不可能完全取代传统能源,不过,它无疑正在逐渐成为全球能源转型中一个值得深入挖掘的新领域。
说不定在不远的未来,我们真能穿透地壳,利用地球深处的热能。那时候,能源危机可能就成了过去的词儿,人类文明也会迎来一个绿色、无尽的新纪元。
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