可以取代石油资源?新型环保能源干热岩,中国储量可供4000年?
人类自诞生以来,就离不开对于自然能源的使用。在古代,人们就已经开始充分利用煤炭资源进行日常生活和生产,由此诞生出了很多灿烂的古代文明。直到现代社会,石油成为了一种重要的自然资源,几次中东战争的根本原因也是因为它。对于石油的开发利用,也使得人类的科技水平得到了飞速的发展。
可是自然资源都是有限的,终有一天会开采完毕,如今的石油也正面临着消耗过快的情况,很有可能会在不久的未来开采殆尽。于是各国科学家纷纷开始寻找新型能源代替石油,干热岩开始进入了他们的视野,那干热岩对比起石油又有怎么样的优势呢?能够真正地替代石油吗?干热岩
目前,有一种自然资源被科学家们定义为是未来清洁能源,它就是干热岩。干热岩一般埋藏在地下3到10千米深的地方,那里的温度超过了200摄氏度。在如此高温的环境中,干热岩内部的水分已经完全被蒸发干净了,是一种可以传导热能的岩石。
干热岩的形成得益于地球内部结构。地球内部的构造十分复杂,在内部的地壳深处,每一秒都在发生着无数次的原子反应。这些反应会使得地壳的环境十分炎热,内部的岩石就会因此被融化形成岩浆。岩浆的温度达到了几千摄氏度,由此可见地壳周边气温的炎热。
地壳的热能会随着岩浆不断往地表输送,在这个过程中热能会被不断地消耗,温度也会不断下降。等到了离地表不远的地方时,温度也就剩下了200摄氏度左右了,这个区域就是上文提到的干热岩。
由于和地表的距离不远,人类可以通过现有的工具进行开发。就在2017年,我国山西太原就有一些居民通过汲取干热岩热量的方式,让自己的房间长时间保持在25摄氏度的温暖环境。
和燃烧石油产生热能的污染不同,干热岩本身就是一种200摄氏度的热能,不需要燃烧就可以提供。没有了燃烧,也就没有了空气中的二氧化碳,自然不会造成环境的污染和破坏。资料显示我国目前已经发现的干热岩能源储备约等于856万亿吨的煤炭。
如果按照每年消耗的煤炭来计算,这些干热岩能够使我们自足4000年。这样我们就可以不用担心一些西方国家对于我们在热能资源方面的封锁了,干热岩也会在不久的未来成为重要的战略资源之一。
目前在我国的青海省,发现有比较多的干热岩储备,那里的地理环境对于钻井深挖也十分有利。随着技术的发展,在将来会有更大规模的开采进行,我国就可以实现热能资源的自给自足。美国如此惦记中东,是因为能源会关乎一个国家的命运,只有掌握丰富资源的国家,才会在未来的国际较量上有一定的话语权。和石油的对比
目前乌克兰局势僵持不下,对广大民众而言,最为直观的感受就是油价的上涨。虽然石油的使用会对环境造成极大的污染,但是生活中许多方面都离不开石油,因为石油可以提炼成柴油汽油等燃料。不管是汽车轮船等交通工具,还是科研化工制药等技术开发,都离不开对石油的需求,可以说人类每日对于石油的消耗是巨大的。
过去的石油储备丰富,人们都不担心资源会不够用,但是现在有一些油田已经宣布枯竭,无法继续生产石油了。万一哪一天石油资源真的用完了,汽车不会出现在路上,轮船也不会再出现在海上,人类的交通运输和生活都会有很大的影响。
面对石油资源枯竭问题,干热岩开始出现在了科学家的视线里,那为何热干岩能够在那么多的能源中脱颖而出?相比起石油,干热岩在很多方面都有更大的优势。
首先是成本方面,干热岩作为一种能源并不能直接使用,但是它却直接省去了转化的过程。石油和煤炭一样,需要通过提炼和燃烧才可以转化成热能,而干热岩则是一步到位,直接以热能的方式存在。在省去转化过程的同时,也缩减了制作的时间和成本,同样可以起到加热的功能。
其次是污染方面,石油在燃烧的过程中,会释放大量的污染气体。汽车的尾气就是很好的例子,这些污染气体会加剧温室效应,对于自然环境造成很大的破坏。而干热岩则是没有燃烧的过程,这就不会释放出污染气体,更加健康环保。
再就是能源储备方面,目前全世界的石油消耗量十分巨大,石油的储备也在不断地减少,预计在不久的将来,全球的石油资源就会面临枯竭。而干热岩的热能则来源于地核的热能,地球的地核能量十分庞大,只要地核持续发生原子反应,干热岩就能够不断地维持。
综上所述,干热岩对比起石油,可谓是全方面的碾压。既然如此好用,为何至今干热岩还没被全面普及?干热岩又是怎么样进行开发和使用的呢?
干热岩的使用和开采
干热岩不像是石油和天然气一样,以一种液态或者气态的方式存在,可以被人们开采提炼后装在一个容器里使用。干热岩是以能量的方式存在的,它的热能又是怎么样被转化的呢
干热岩中蕴含了大量的热量,最直接的使用方法就是利用热能取暖。人们通常会用一些工具,利用干热岩的热能把水加热,然后再将热水输送到管道里,以达到取暖的效果。对比起天然气和电能发热取暖,干热岩更加廉价和持久,因为干热岩的热能是来自地核,基本上是可以长期使用的。
其次就是用热能转化为电能,因为在过去很长一段时间里,都是使用煤炭燃烧发电的。几十年前人们使用煤炭产生的热能把水加热,然后推动巨大发电机的涡轮转动发电。那么煤炭能够发热,干热岩同样可以,人们可以使用干热岩加热使水沸腾。干热岩中有超过200度的高温,可以提供和煤炭差不多的热能,人们可以使用特殊工具就能用热水推动发电机运作。
那么干热岩制造的电,就可以用于生活中的方方面面,不管是家庭用电还是交通出行,都不用再依赖于石油和天然气了。
那很多人就会有一个疑问,是不是地球上所有地方向下开挖就能找到干热岩?那这种能源是不是就是无处不在?从理论上说确实如大家所说,但是目前的科技水平还没到那么先进的阶段,对于干热岩的开发还只能是埋藏较浅而且温度较高的部分,因为干热岩不同区域的分布也有着不同的质量。
要开发干热岩,首先要从地表打一口井,通向干热岩。然后将井口封起来,然后在其中注入水源,同时给干热岩施加水压。高压的水会使得干热岩出现裂缝,然后放出热量。这样一来,井内就会形成一个热循环,通过一些特殊的工具就可以将热水收集,然后将其中的热能转化成其他能量,以供生活使用。而剩余的热水就会被重新注入井内,实现资源的循环使用。
这样看来,干热岩是一种十分安全环保的可再生资源,不仅高效节能,还不受复杂环境的限制。这样一个自然界的大锅炉,自然吸引了无数科研人员的关注。
根据中国地质调查局的评估,我国的干热岩资源总量占了世界资源总量的六分之一,仅开发其中的百分之二的能源,就已经相当于我国在2010年的能源消耗总量的5300倍了。其中,青藏高原、松辽盆地、渤海湾盆地和东南沿海等地分布较多,2015年5月,中国第一个干热岩资源勘查深井在福建漳州市清泉林场开钻。
虽然这些能源看起来十分丰富,可是目前干热岩的开发技术还不够成熟,面临着很多的技术、人员等各方面的问题,而且开发的成本高,对比起其他能源,性价比不高。不过最近,科学家为大家带来了一则好消息,他们计划用重力热棒来汲取能源,这样就不用水力施压的方式转化热能了,大大的降低了成本。
综上所述,干热岩还是一个巨大的宝藏,正有待人们的开发利用,相信在不久的未来,干热岩会成为大家在生活中常用的能源。
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