可供人类用23亿年的无尽能源?美国正在开发
能源问题一直是人类的心病,化石能源用一点少一点还污染环境,核电有风险,太阳能风电不稳定,总觉得差点意思。
最近有个说法挺火,说地下两万米深处藏着一种无尽能源,够人类用23亿年,美国已经在开发了。
这个能源就是干热岩,简单说就是地下深处的热石头,温度有几百摄氏度,你往里面灌水,水变成蒸汽抽上来就能发电,跟地热发电一个原理,只是更深更热,能量大得多。
23亿年是什么概念?太阳才50亿年,再过50亿年太阳就没了,等于这个能源能用到地球毁灭都用不完,说是无尽能源真不夸张。
而且这个能源特别干净,没有污染,不排放二氧化碳,也不像核电有核废料,更不像水电要淹地移民,也不像风电太阳能靠天吃饭。只要打个井就能发电,二十四小时不停,稳定得很,听起来简直完美。
但为什么这么好的东西现在才开始搞?因为难啊,两万米深,什么概念?
一般石油井也就几千米深,世界最深的钻井苏联当年打的科拉超深钻孔,也就打了12262米,打了二十多年,最后打不动了。两万米比那个还深将近一倍,难度不是一般的大。

地下越深温度越高压力越大,两万米深处温度可能有四五百摄氏度,压力几千个大气压,普通钻头下去直接就化了,管子也会被压变形。
而且地下不是均匀的,有各种岩石层,还有地下水、断层,打偏了、塌了都是常事。
美国现在搞的这个叫增强型地热系统,也叫EGS,就是往干热岩里打井,压出裂缝,灌进去水,形成水循环,把热量带上来发电。
不是什么新鲜概念,几十年前就有了,但一直受限于钻井技术,成本太高,打不起那么深的井。
这几年技术进步了,尤其是石油行业打页岩气的水平井、水力压裂技术成熟了,成本降下来了,才又把这个事提上日程。美国能源部投了不少钱,说要把地热发电成本降到跟火电一样,那时候就真的能源革命了。
说起来苏联那个科拉超深钻孔挺有意思的,打了二十多年,12262米,保持了几十年的世界纪录。


最后为什么停了?官方说是经费不足,民间各种传说,说打到地狱了,听到鬼叫了,还有什么怪物飞出来,都是瞎编的。真实原因就是温度太高,180多度,钻头钻不动了,再打下去成本太高,没意义。
现在中国也在搞干热岩,青海、西藏、山东都有试点,2017年在青海共和盆地钻到了236摄氏度的干热岩,深度3705米,当时还挺轰动的。
但我们打的还是比较浅的,几千一万米的,真正两万米的深井,全世界都还在攻关。
如果真能把两万米的干热岩开发出来,那能源格局就彻底变了。不用再抢石油抢天然气了,每个国家脚底下都有这种能源,只要打井就行,再也没有能源卡脖子这回事了。中东那些石油国家可能就没那么滋润了,世界格局都会跟着变。
而且这个能源是真的用不完,你想想,全球人类一年用的能量,跟地球内部的总热量比,九牛一毛都算不上。只要技术成熟,电费可能会便宜到几乎不要钱,什么能源危机、全球变暖,都不是事了。
但理想很丰满,现实很骨感。现在最大的问题就是成本,打一口两万米的井要多少钱?几亿甚至十几亿,发的电能不能赚回成本都不好说。

还有诱发地震的风险,往地下高压注水,可能会引发小地震,虽然一般不大,但老百姓肯定不乐意。
还有水循环的问题,灌进去的水不能漏了,漏了就白灌了,还可能污染地下水。地下的裂缝怎么控制,怎么让水按我们想的路径流,也是个技术活,不是打个洞就行的。
其实地热我们早就用了,温泉就是最浅的地热,供暖、洗澡、发电都有。冰岛那个国家,几乎全靠地热发电供暖,电便宜得很,冬天取暖也不烧煤,空气特别好。
但冰岛位置特殊,就在大西洋中脊上,地壳薄,热就在脚底下,打几百米就有热水,别的地方比不了。
干热岩就是把这个思路推广,不管你在哪,只要打足够深,总能打到热石头。理论上任何地方都能搞,只是成本问题。
地壳薄的地方比如板块边界,打几千米就够了,成本低;地壳厚的地方比如板块内部,就得打两万米,成本就高了。
除了干热岩,还有一种地热叫岩浆地热,直接打到岩浆房里,温度更高,能量更大,但难度也更大,现在还属于科幻范畴,先把干热岩搞明白再说。

现在新能源吵得最凶的是光伏风电,但这两个都有致命问题,就是不稳定,得靠储能,储能现在又是个大难题,电池贵、寿命短、污染也不小。
核电倒是稳定,但核废料处理、核泄漏风险,老百姓谈核色变,建个核电站周围人都反对。
核聚变更不用说了,永远还有五十年,说了几十年了,还是没影的事。
相比之下,干热岩其实是最靠谱的终极能源,技术原理不复杂,就是钻井的问题,材料的问题,这些都是工程问题,不是理论问题,只要砸钱总能解决。
美国现在搞这个,也是想抢下一代能源的制高点。
就像当年页岩油革命,美国靠水平井和水力压裂技术,从石油进口国变成出口国,直接改变了世界能源格局。如果这次干热岩再让美国搞成了,那能源霸权还得在美国手里。
中国当然也不能落后,我们国家干热岩储量其实挺大的,青藏高原、东部沿海都有,而且我们钻井技术也不差,石油行业打深井的经验丰富,真要砸钱搞,未必比美国慢。

有人算过,中国大陆三千米到一万米深处的干热岩,所含能量相当于860万亿吨标准煤,按现在的消耗速度,能用几千年。如果打到两万米,那真的是几十亿年都用不完,想想都激动。
不过话说回来,现在说这些还早,干热岩真正商业化可能还得二三十年,甚至更久。
技术突破这种事说不准,可能明天就有个新材料发明了,钻头能扛住五百摄氏度了,一下就成了;也可能卡几十年,一直成本下不来。
但方向是对的,人类要发展,总得有更好的能源。从烧木头到烧煤,从烧煤到烧油,从烧油到核电,每一次能源革命都带来生产力的飞跃。如果干热岩真能成,那下一次工业革命可能就从这开始了。
到时候电费几乎免费,什么电动车、电解水制氢、海水淡化,全都不是事了,高耗能产业随便搞,粮食可以工厂里种,沙漠可以变成绿洲,人类文明能再上一个大台阶。
当然也别太乐观,任何技术都有两面性,地热开发如果搞不好,也可能有环境问题,比如地面沉降、地下水污染、诱发地震,这些都得提前考虑,不能光想着好处。
美国现在在开发,中国也在跟进,其他国家也没闲着,大家都看到了这个方向。
谁先搞成了,谁就掌握了未来的能源主动权。希望中国能在这方面走在前面,毕竟我们人多,能源压力大,对便宜能源的需求更迫切。
地下两万米的无尽能源,听起来像科幻,但说不定再过几十年,我们真的能用上。那时候再回头看今天的石油战争、能源危机,可能就像我们现在看古人抢柴火一样可笑。