冰岛雷恰内斯半岛(Reykjanes Peninsula)的火山地貌供图:Shutterstock-雷恰内斯半岛图片
对科学家们来说,近距离研究火山的机会可不是天天都有的。最近,研究人员在冰岛的一座火山上打了一个钻孔,成功对火山发电的可行性进行了调查。
科学家们的研究对象是冰岛雷恰内斯半岛(Reykjanes Peninsula)火山群,根据“Verkis咨询工程师公司”(Verkis Consulting Engineers)所做的冰岛灾害评估调查所示,这个火山群已经休眠了700多年。
参与“冰岛深钻项目”(Iceland Deep Drilling Project,后文用简称IDDP)的研究者们在一份声明中称,他们此前从未调查过雷恰内斯半岛的地温场(该区域伴随着很高的热量流动)所在深度。从2016年8月起,IDDP已在半岛火山腹地打钻168天。直到今年1月25日,该钻井方才完工,并以接近3英里(约4.8公里)的深度创下新纪录。
尽管深度接近3英里,但该钻孔未能打入岩浆房,不过它已经将周围的岩石打穿。研究者们测量了这些岩石后发现,它们的温度接近800华氏度(约427摄氏度)。
地热能源工程通过储存在地表以下的热能发电,其中传统的地热能源利用往往通过某些自然资源产生的水蒸汽来发动电动涡轮,比如间歇泉,或是汲取地下较深的高温高压处的水。
而在该火山地热能的研究案例中,热能主要来源于“超临界水”。研究人员称,这种水比传统热蒸汽的热量高得多。当熔融的岩石与水相遇时,极高的热量和压力会使水变为非液非气的“超临界态”。这种形式的水能比普通水蒸气携带更多的能量,甚至能产生比其他地热资源高出10倍的热量输出。
据IDDP的科学家们介绍,该研究将于明年继续探究火山热能的利用方式,比如是否可以将其作为一种替代能源?
研究者们还在声明中指出:“如果世界各地的深井都像我们发现的这般,比传统地热井产出更多的能量,那我们或许只需更少的钻井便能所需的相同能量。如此,环境影响得以减少,经济发展得以促进。”
冰岛国家能源局(National Energy Authority of Iceland)称,地热能是冰岛的主要能量来源,该国发电总量的25%左右都来自于地球内部储存的热量。此外,冰岛约90%的家用供暖也来源于地热能。
地热能协会(Geothermal Energy Association)在冰岛《2016年度电力生产报告》中称,目前全球仅有6-7%的地热潜能已被开发利用,不过地热能生产正处于上升期。协会专家们预测,到2030年全球地热能生产量将至少翻一倍。
翻译:胡砚泊
审校:颜磊