地下2万米，藏着可供人类用23亿年的“无尽能源”？美国正在开发

从古至今，在人类发起的大量战争中，关于“能源抢夺”一直是离不开的核心，而如今一个国家的高速发展，必然也离不开有足够的能源供应。

【资料图】

设想一下，国家的所有进口能源被切断，科技、军事、航空航天都会受到限制，甚至就连老百姓的衣食住行都要受到影响，就拿石油来讲，其提炼物主要有汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青、塑料原料等，一个普通人的一生，在“衣食住行”方面需要消耗将近8500公斤石油。

如果能源吃紧，就连日常24小时供电都是难题，而且地球上很多能源都属于不可再生能源，用一点少一点，又或者有些能源的形成极其缓慢，或许几千年甚至数万年才形成一点点。

然而令人意想不到的是，在地表下方的20公里处，竟然存在着可供全人类使用23亿年的无尽能源！而且据传美国已经走在了世界前端，这到底是怎么回事？

我们都知道“烧开水”的原理，使用能量对冷水加热后，冷水变成水蒸气，进入发动机组后，蒸汽机就能源源不断的给涡轮电机提供动力，而本文所讲的“无尽能源”就是地下热能，科学家曾经在意大利拉德瑞罗地热发电站做了个实验，成功将地下热能传导出来，此实验说明人类可以利用地下热能来烧开水，给社会源源不断的发电，因此，地下热能和风能、潮汐能、太阳能一样被定义为清洁能源。

考虑到地下热能的廉价、清洁和储量，美国早已高度重视，据《每日邮报》报道称，美国Quaise Energy公司正在研发一种可以钻入地下20公里的微波钻头，一旦成功，美国将拥有可持续使用约23亿年的地下热能，对人类短暂的寿命而言，将其称呼为“无尽能源”也不为过。

虽然地表温度较冷，但地球的内部确实个“大熔炉”，地核的温度足够6000度之高，热能越到地表，损耗的也就越严重，不过地球上的某些区域也有例外，例如天然温泉口等，美国黄石火山的岩浆库最近的地方距离地面才5公里，所以黄石公园有10000多个温泉，还有间歇泉、蒸汽池、喷气孔等等自然景观，这些被统称为地热异常区。

地球的热能来源于内部的岩浆及其他放射性物质的衰变，据科学家推测，地球已经存在了45亿年，内部核元素已经完成了2/3衰变历程，按照剩下1/3的比例推测，地球还能持续放热23亿年。

除了美国以外，中国也拥有相当庞大的地热储量，我国地势整体西高东低，从中西部开始地势明显升高，也就是在这些欧亚板块隆起和沉降的地方，蕴藏着庞大的地热资源。

目前中国已探明的地热能源占全球能源总规模7.9%，换算一下，相当于4626.5亿吨煤炭，例如位于西藏的羊八井地热田、位于云南腾冲的地热田，还有位于环太平洋火山地震带的中国台湾省，这些地方都具备不错的高温热能利用率。

相比于其他国家早在20世纪初就已经启动热能研究，我国要晚上不少，1970年12月，随着广东省利用91℃地热水成功发电86千瓦，我国正式进入利用地热能源行列，后来随着河北、江西、西藏多地用地下热能相继成功发电，也说明我国正在如火如荼的利用地热。

1970年到1977年，我国中低温地热发电7处共装机容量1336千瓦及高温地热发电1000千瓦。

截止到2021年，我国地热直接利用量已占世界利用总量的43.4%，主要用于发电、供热供暖、医疗保健、温泉洗浴、种植养殖、旅游和房地产开发等领域。

然而通俗易懂的道理，地热能量越往下越多，想要开采到丰富的地热能源，就需要提高开采深度，按照埋藏深度区分，深度小于200米为浅层地热能，深度在200米~300米之间叫作中深层地热能，深度200~3000米的地热能及地下深度3000m以上干热岩所具有的热能为深层地热能。

如今全球浅层地热能源几乎被开采殆尽，未来以开采深层地热能为主要趋势，然而随着深度的增加，工人所受到的地下温度也会升高，其主要成因包括井巷围岩放热、空气自压缩放热、机电电动设备放热、矿物氧化放热、矿井热水放热等。

人体长时间在高温环境下工作，身体肯定会吃不消，目前解决的方式为注水取热，也就是说，通过冷水注入吸收岩壁之间的热能，水温升高后在引导至地面，通过热泵和热换站来提取热能，之后继续用冷水循环往复以上操作，这种方式无疑不错，但如果深度足够，那自然更是锦上添花，所以开采地热的关键还是在于深度，不然美国也不会花这么多精力去研发微波钻头。

除去地表风化物不谈，下面的岩石硬度不容忽视，而地表平均厚度足有17公里，钻头和岩石快速摩擦产生的温度以及地下温度，都会破坏钻头构造，降低其寿命，所以问题的关键在于“钻头”。

1970年，苏联开始执行“挖穿地球”计划，第一次在7000米的深度，钻杆被卡住，在更换后钻井深度达到了12000米，而此时的时间已经是1983年了。

苏联在挖到地下12000米后挖不动了，在修整一年后重新挖，从1984年到1994年，努力了整整10年，钻井深度也才仅仅增加了226米，即便后期卡塔尔、俄罗斯重新打破了记录，在全球最深井的深度也依旧超不过13000米，这是因为深度超过10000米的岩石，在承受了数十亿年巨大压力下，硬度就跟钢铁差不多，再坚硬的金属钻头也难以突破这层桎梏。

美国自然深知这一点，于是另辟蹊径，美国Quaise Energy科技公司认为，只要钻头不与岩石接触，就不会发生磨损和断裂，那怎么钻井呢？

Quaise Energy科技公司研发了一款“微波钻头”，当金属钻头已经无法钻透地下障碍物时，就可以利用超声波高频旋冲技术来震碎岩石，振动幅度足足提高了77.65%，大于20000赫兹的超声波具备很强的穿透力，集中爆发的声能足以爆破坚硬的深层岩石，这样金属钻头就不会断裂，可以一直往下钻，达到理想的深度。

不过每深入地下100米，温度就会提高2度，而Quaise Energy公司要挑战地下20000米极限，这里的温度足有400度，一旦成功，美国可源源不断的从中提取庞大热能来助力社会发展，如果全人类一起开发地热能，地球热能总储量能让全人类使用23亿年，可想而知，这股庞大的清洁能源让各国都为之向往。

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