隨著人類的生存發(fā)展,對(duì)于能源的需求量也在不斷增加,一些重要的戰(zhàn)略資源可謂是用一點(diǎn)少一點(diǎn)。沒有想到,在深大底下2萬米的地方發(fā)現(xiàn)了“新能源”,甚至可以供人類使用23億年。
不過隱藏如此深的能源,想要開采也需要關(guān)鍵技術(shù)。而美國(guó)早已開始開采這樣的能源,并將其用在了國(guó)防上面,這究竟是怎么回事呢?到底是怎樣的無盡能源?
簡(jiǎn)單來說,地?zé)崮芫褪堑厍騼?nèi)部自己產(chǎn)生的熱量。你可以把地球想象成一個(gè)巨大的“熱雞蛋”,地核是滾燙的蛋黃,地幔是蛋白,而我們生活的地殼只是那層薄薄的蛋殼。
越往深處,溫度就越高,地核的溫度甚至接近6000℃,足以融化巖石形成巖漿。這些熱量會(huì)通過地質(zhì)活動(dòng)不斷向上傳導(dǎo),有時(shí)通過火山、溫泉或裂縫散發(fā)到地表,這就是我們所說的地?zé)崮堋?/strong>
目前地?zé)崮艿闹饕梅绞桨òl(fā)電和直接利用,像冰島、菲律賓等地?zé)豳Y源豐富的國(guó)家,早就用地?zé)醽砉┡桶l(fā)電了。
而美國(guó)更是從20世紀(jì)中期就開始規(guī)模開發(fā),截至2015年,地?zé)岚l(fā)電已占全美電力結(jié)構(gòu)的1.2%,雖然比例不高,但技術(shù)積累和裝機(jī)容量都是世界領(lǐng)先。
但問題來了,地?zé)崮茈m然總量大,可不是隨便挖一挖就能用的。
我們腳下的地殼平均厚度就有17公里,再往下還有極端高溫和高壓環(huán)境,一般鉆頭根本扛不住。這也正是為什么盡管地?zé)釢摿薮螅L(zhǎng)期以來開發(fā)進(jìn)度緩慢。
這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于,它不再單純依靠“硬碰硬”的機(jī)械鉆探,而是用高頻微波產(chǎn)生極強(qiáng)的能量,隔空震碎巖石。
這種技術(shù)如果成熟,意味著人類將首次能夠規(guī)模化開發(fā)深層地?zé)豳Y源,尤其是那些位于極高溫巖層中的“干熱巖”。
但技術(shù)雖好,真正要用起來還有很長(zhǎng)路要走。尤其是在實(shí)際應(yīng)用中,還要克服高溫環(huán)境下的設(shè)備耐久、能量傳輸?shù)纫幌盗泄こ屉y題。不過,美國(guó)早就將這樣的能源運(yùn)用在軍事領(lǐng)域。
你也許沒想到,地?zé)崮苓@種看似民用的技術(shù),竟然早就被美軍盯上了。事實(shí)上,早在上世紀(jì)80年代,美國(guó)軍方就開始研究地?zé)崮軐⑵溆迷趪?guó)防建設(shè)上。
到現(xiàn)在,美軍已成為地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的最大推動(dòng)者之一。為什么軍方會(huì)對(duì)這種能源感興趣?說到底,還是出于戰(zhàn)略、競(jìng)爭(zhēng)與環(huán)保的三重考量。
美軍在全球擁有超過500個(gè)軍事基地、50萬棟建筑物,其中絕大部分電力供應(yīng)依賴民用電網(wǎng)。
一份來自美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的報(bào)告指出,這些電網(wǎng)不僅頻繁斷電,還極易在戰(zhàn)時(shí)可遭到物理或網(wǎng)絡(luò)攻擊。
如果能用上地?zé)崮?,尤其是在基地?nèi)部或附近建設(shè)地?zé)犭姀S,將實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)施24小時(shí)不間斷供電,不再受制于外部電網(wǎng)。
新技術(shù)使得地?zé)衢_發(fā)不再依賴特定地質(zhì)條件,通過多孔水力循環(huán)技術(shù),可以在幾乎任何地方建立地?zé)峁┠芟到y(tǒng)。
這意味著未來美軍可以在偏遠(yuǎn)的前線或臨時(shí)基地實(shí)現(xiàn)能源自給,提升部署靈活性和持續(xù)作戰(zhàn)能力。
美軍是全球最大的單一能源消耗組織,每年能源開支超過1500億美元。在國(guó)際減排承諾和國(guó)內(nèi)政策推動(dòng)下,軍方必須提高可再生能源使用比例。
地?zé)嶙鳛橐环N穩(wěn)定、清潔的基載能源,自然成為重點(diǎn)選擇。有分析預(yù)計(jì),到2030年,美軍在可再生能源上的投資將超過268億美元。
不過,地?zé)犴?xiàng)目在美國(guó)的開發(fā)并不輕松。根據(jù)《國(guó)家環(huán)境政策法》,一個(gè)地?zé)犴?xiàng)目從評(píng)估到建成可能需經(jīng)過多達(dá)六次環(huán)境審查,全程耗時(shí)可能七到十年。
這種長(zhǎng)周期、高成本的特點(diǎn),也限制了其快速推廣。那么,同樣作為能源消費(fèi)大國(guó)的中國(guó),又在這條路上走得怎么樣?
實(shí)際上,中國(guó)在地?zé)嶂苯永梅矫嬉呀?jīng)默默拿了多個(gè)世界第一。根據(jù)2023年世界地?zé)岽髸?huì)報(bào)告,中國(guó)地?zé)嶂苯永靡?guī)模連續(xù)多年位居全球首位。
截至2021年底,全國(guó)地?zé)崦娣e已達(dá)13.3億平方米,農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖、溫泉利用等也在持續(xù)增長(zhǎng)。但更值得關(guān)注的,是我們?cè)谏顚拥責(zé)犷I(lǐng)域的突破。
如果這個(gè)項(xiàng)目順利發(fā)展,對(duì)我國(guó)東南沿海地區(qū)來講會(huì)帶來新的技術(shù)革命。我國(guó)地?zé)豳Y源類型豐富,從淺層地溫能到中深層水熱型,再到深層干熱巖,分布廣泛。特別是干熱巖資源,潛力巨大。
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,僅我國(guó)陸區(qū)3000到10000米深處的干熱巖資源量,就相當(dāng)于856萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。哪怕只開采2%,也是2023年全國(guó)能源消費(fèi)總量的2993倍。
從技術(shù)追趕走向局部領(lǐng)先,從直接利用挺進(jìn)深度發(fā)電,中國(guó)地?zé)岬陌l(fā)展路徑清晰而扎實(shí)。而這背后,不僅是對(duì)清潔能源的追求,更是對(duì)國(guó)家能源戰(zhàn)略安全的未雨綢繆。
地?zé)崮懿幌裉柲芎惋L(fēng)能那樣看天吃飯,它是一種穩(wěn)定、可靠、綠色的基載能源。從美國(guó)的微波鉆探到中國(guó)的福深熱1井,從軍用電網(wǎng)安全到百姓冬季供暖,地?zé)嵴娜粡呐浣亲呦蛑髁Α?/p>
但我們也要清醒地看到,地?zé)衢_發(fā)依然面臨高溫環(huán)境技術(shù)、成本控制、環(huán)境影響和長(zhǎng)周期審批等挑戰(zhàn)。
它不會(huì)一蹴而就,替代所有傳統(tǒng)能源,但它無疑正在成為全球能源轉(zhuǎn)型中一片值得深挖的新大陸。
也許在不久的將來,我們真的能鉆透地殼、用上地球深處的熱量。到那時(shí),能源危機(jī)或許將成為歷史術(shù)語,而人類文明也將真正步入一個(gè)綠色、無限的新紀(jì)元。
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