成功開(kāi)采！感受一下地下4200米的溫度

干熱巖作為一種資源，一直被科技界看作是潛力巨大的未來(lái)能源之一。干熱巖到底是什么?我們如何利用它呢?

什么是干熱巖?

從太空看，地球是一個(gè)藍色的星球。然而，從地表進(jìn)入地球內部，就會(huì )發(fā)現這是一個(gè)充斥著(zhù)高溫的火球。

地球的核心有著(zhù)與太陽(yáng)表面相近的高溫，6000攝氏度，大量放射性物質(zhì)的衰變，持續釋放著(zhù)熱量。從地核到地表，地球的溫度逐漸降低，最終低到足以讓人類(lèi)可以生存。

在人類(lèi)腳下大約3到10公里的地方，有一些巨大的巖石，內部蘊藏著(zhù)大量的熱能，科學(xué)家稱(chēng)它為干熱巖，從發(fā)現它的那一刻開(kāi)始，人類(lèi)就一直想開(kāi)發(fā)利用它。然而，直到1974年，這個(gè)夢(mèng)想才得以實(shí)現。

干熱巖怎么采?

干熱巖與溫泉一樣，都屬于地熱資源的一種。但是，它所處的位置和所攜帶的高溫，也讓干熱巖的開(kāi)采異常困難。干熱巖埋藏在3-10千米深的地下，溫度在200攝氏度以上，最高可以達到近千攝氏度。地下高溫、高壓阻礙了人類(lèi)進(jìn)入地球的內部。

目前，人類(lèi)向地下鉆探，最深也只能鉆到12.2千米，但是用了22年的時(shí)間。開(kāi)采石油的普通油井，需要深度大約3千米左右。要想鉆到地下3千米以下，甚至到10千米，難度非常大。

如何能找到較淺層的干熱巖，并將它的熱量開(kāi)采出來(lái)，就成為科研工作者需要突破的技術(shù)難關(guān)。

打一口井到干熱巖的所在之處，施加壓力把水注入，同時(shí)壓裂干熱巖產(chǎn)生裂縫。水在經(jīng)過(guò)這些縫隙之后，變成高溫水或者蒸汽，從另一口井出來(lái)。這是傳統干熱巖開(kāi)采的過(guò)程。

我國創(chuàng )新的重力熱管技術(shù)，是把一根熱管深入到干熱巖層段，熱管的管壁是一種導熱速度極快的材料，熱管內裝有沸點(diǎn)很低的氨水，在接觸到熾熱的井壁之后，氨水很快變成氨蒸氣，在重力的作用下返回地面。重力熱管技術(shù)，只需要打一口井，不用壓裂巖石，也不用消耗其他能源，是一種更安全、更節能的技術(shù)。

歷經(jīng)十幾年的努力，我國科研人員在干熱巖開(kāi)采上有了新的創(chuàng )新。2022年1月，中國研制的4200米重力熱管采熱試驗裝置試運行成功，首次在國內實(shí)現了干熱巖熱能的長(cháng)距離輸運，也為中國干熱巖的開(kāi)采利用，奠定了技術(shù)基礎。

干熱巖的前景

在過(guò)去200多年的時(shí)間里，石油、煤炭等化石能源，推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì )的快速發(fā)展。但是隨著(zhù)時(shí)間的推移，不可再生的化石能源儲量告急。與此同時(shí)，化石能源燃燒帶來(lái)的污染問(wèn)題日益嚴峻。

所以近些年，開(kāi)發(fā)利用綠色的新能源成為全世界的目標。干熱巖儲存量大又清潔，是一種倍受期待的新能源。

根據中國地質(zhì)調查局的評估，我國3到10公里內干熱巖儲量，折合標準煤856萬(wàn)億噸。而在2021年，我國全年能源消費總量是52.4億噸標準煤。如果干熱巖能夠大規模開(kāi)采，將對我國能源是一個(gè)重要補充。

在十幾年的時(shí)間里，中國科學(xué)家在干熱巖的開(kāi)采方面，進(jìn)行了許多創(chuàng )新性的研發(fā)，目前，中國干熱巖鉆井深度，已經(jīng)超過(guò)4千米，并且向著(zhù)更深層探索。