火電的未來(lái)形態(tài)：火山發(fā)電

　　研究人員不僅有能力在火山內(nèi)部鉆井，還可以開(kāi)發(fā)熔巖中所蘊(yùn)含的熱量，從而獲得更高的能量。

　　地核就像是一座核反應(yīng)堆，通過(guò)分解放射性元素（諸如鈾、釷、鉀）來(lái)釋放熱量?？茖W(xué)家早在數(shù)十年前便已經(jīng)能駕馭這股熱量——通過(guò)地?zé)峋疄闇u輪機(jī)提供能量。但現(xiàn)在，研究人員不僅有能力在火山內(nèi)部鉆井，還可以開(kāi)發(fā)熔巖中所蘊(yùn)含的熱量，從而獲得更高的能量。如果將現(xiàn)有的地?zé)峋坑眯录夹g(shù)替代，可供人們利用的可再生能源總量將增加30%。

　　科學(xué)家嘗試開(kāi)發(fā)巖漿中所蘊(yùn)含能量的這一奇思妙想來(lái)源于2次“意外”。第一場(chǎng)“意外”發(fā)生于1985年，一隊(duì)在冰島鉆地?zé)峋墓と嗽庥隽艘粓?chǎng)由高壓蒸汽引發(fā)的爆炸，這場(chǎng)爆炸非常突然且難以控制?？茖W(xué)家認(rèn)為，這股高壓蒸汽源自一處蓄水層，該處的壓力極高使得水開(kāi)始沸騰，但水卻無(wú)法充分膨脹轉(zhuǎn)化為水蒸氣，因此只得保持液體狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到222個(gè)大氣壓、溫度在374℃或以上時(shí)，水將達(dá)到這種“超臨界狀態(tài)”，處于這種狀態(tài)下的水蘊(yùn)含著極強(qiáng)的能量。一旦氣壓降低，水流將噴射而出。

　　美國(guó)加州大學(xué)河濱分校名譽(yù)教授、地質(zhì)學(xué)家Wilfred Elder說(shuō)：“我們希望開(kāi)發(fā)利用這股能量，一座普通的地?zé)峋軌虍a(chǎn)生5~10兆瓦的電能，而‘超臨界地?zé)峋a(chǎn)生的電能將達(dá)到前者的10倍?！?/p>

　　第二場(chǎng)“意外”發(fā)生于2009年，冰島深鉆工程（IDDP）在鉆探理論中可行的“超臨界流體井”時(shí)不小心沾到了巖漿，熔巖將鉆探設(shè)備熔毀。但鉆探小組意識(shí)到強(qiáng)烈的熱能可以提高鉆井的產(chǎn)能。溫度越高，水就越容易進(jìn)入“超臨界狀態(tài)”，而灌入鉆井的巖漿溫度超過(guò)900℃。

　　要想利用熔巖生產(chǎn)能量，工人并不需要直接在熔巖上鉆井。相反，他們可以在熔巖附近溫度較低的地方鉆井，然后利用蒸汽為渦輪機(jī)充能；還可以通過(guò)注水人為地產(chǎn)生蒸汽。盡管“超臨界地?zé)峋钡睦檬艿降乩硪蛩睾湍蜔岵牧系闹萍s，但研究者在2011年成功在熔巖上方鉆井，雖然那里的溫度只有500℃，但其電力產(chǎn)能依然達(dá)到35兆瓦。這也是研究者首次證明建造一座有熔巖“助威”的“超臨界地?zé)峋笔强尚械摹?/p>

　　并未參與該研究的約翰霍普金斯大學(xué)地球與行星科學(xué)系教授Bruce Marsh說(shuō)，他很看好地?zé)峋木薮罂茖W(xué)價(jià)值。Marsh指出，巖漿是一個(gè)很有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域。

來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

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