地下滚烫的岩浆也能成为新能源浅谈人类对干
多亿年前,一次大爆炸形成了现在的宇宙。一开始,各种元素在宇宙中漫无目的地漂浮着,和其他元素碰撞融合,慢慢形成物质,最后演化为地球这类行星和各种天体。
此后,地球上的各种物质随着时间的推移发生变化,在这个过程中形成了我们如今所需的石油、矿、天然气等各种资源。
Tips:在太阳系形成的时候,宇宙中的尘埃因为引力场重新聚合,其中包含了大多数地球上的元素,这些元素伴随着陨石掉落在地球上,以化合态,单体态存在于土壤圈,富集的部分就成为矿脉,而三大化石燃料,就是自然界的有机物在通过生物体进行循环。
形成这些资源所需要的时间十分漫长,短时间内无法再生,而人类文明又在飞速发展,各种资源的形成速度远远跟不上人类的开采消耗速度,照这样下去,地球上的资源迟早有用完的一天。
可燃冰:更加高效的清洁型新能源这类传统能源在使用的时候非常容易对环境造成污染,废气的处理是一个相当棘手的问题。科学家们开始研究和寻找更加高效清洁的新能源,比如可燃冰就是其中一个较为成功的例子。可燃冰其实指的是甲烷气水包合物,水以固体形态用晶格把大量甲烷包含在内。
Tips:年,美国人哈默·施密特(HammerSchmidt)在被堵塞的输气管道中发现了可以燃烧的冰块,这是人类首次发现“甲烷气水合物”。
可燃冰经常分布在海洋浅水区域的底部,或者是海洋深层的沉积之中。科学家推测,这种物质是天然气和水在高温低压下形成的。可燃冰具有分布广、总量大、能量密度高等特点,被认为是目前最有应用前景的新型替代能源。
可燃冰开采难点现在要面对的最大难题是可燃冰的开采方式。因为可燃冰在常温常压下极不稳定,无法像矿藏那样进行直接开采,现在为止提出的开采方法有三种设想,一热解法,二是降压法,三是二氧化碳置换法。
值得一提的是,第三种方法会使大量甲烷泄露,造成的温室效应比二氧化碳严重得多,会给地球环境带来非常严重的威胁。如果将地球上处在冰冻状态的甲烷全部解冻,甚至可能造成物种灭绝。
当大多数国家还在攻克可燃冰的开采和输送难题时,我国已经在年5月完成了可燃冰的试采,与此同时,我国还在不断进行其他新型能源的研发。
同年,我国在青海共和盆地首次钻取了摄氏度的高温干热岩,并且在这里发现了大量可利用的干热岩资源。在发掘使用新型能源的道路上,我国又迈出了意义重大的一步。
地热资源:干热岩那么,干热岩到底是何方神圣?
干热岩其实属于地热资源的一种。而地热能来自于地核散发的热量,这股热量穿过地幔时把岩浆加热至滚烫,再传达到最表层的地壳。同时,它也是引发火山喷发和地震的“元凶”。
目前我们只能对地壳浅层的地热资源进行开发,这需要适宜的地质条件,比如地壳破裂的地方,或是板块构造的边缘地带。
如果有一天能够发明出开发深层地热资源的技术,那么我们的能源问题自然也就解决了。因为地热能源与地球共生,只要地球还拥有生命力,地热就会源源不绝。
Tips:这种岩体的成分可以变化很大,绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩,但也可以是中新生代的变质岩,甚至是厚度巨大的块状沉积岩。
人类对地热资源的运用人类在很早以前就开始利用这种能量了,在早期只是直接使用被地热升温过后的水源,比如温泉和用于取暖的地下热水。
到了科技发达一些的近代,多将地热能用于农业方面,比如搭建温室培育农作物、控制环境水温提高水产养殖的效率等等。
直到20世纪50年代左右,人们才真正认识到了地热资源的可利用性,开始进行更进一步的开发使用。到了今天,这种能源多被用来发电,人们常在地热资源丰富的地区建造地热发电站。
Tips:中国目前采用20~25℃作为热水下限,国外大多以20℃为冷热水温度界限,但一般都把高于当地年均气温的地下水称为热水。
冰岛:地热能丰富的国家现在,各个国家都对地热能的进一步开发利用进行了不同的尝试,有的地方借助地理优势就能充分利用地热资源,比如被大西洋中脊穿过的冰岛。光听这个名字我们可能会认为这是一个十分寒冷的国家,事实上,冰岛并不冷。
冰岛位于两大地址板块之间,地面之下蕴含着丰富的地热能,冰岛整个国家的电力几乎都是由这些地热能提供的。借助这样的天时地利,冰岛成为了世界上清洁能源利用率最高的国家。也正是因为这些丰富的地热资源,冰岛虽然看起来冰天雪地,但到处都是温泉。
干热岩的开采与利用地热资源分为水热型和干热岩型。其中,干热岩型比水热型的资源量要多得多。对于干热岩的定义,各个国家现在还没有达成共识。
不过,通常情况下我们认为,干热岩是一种埋在地下3到10公里处,温度大于摄氏度,内部致密不透水的热岩体。我们在开采干热岩时,能够人工对这种岩体造成裂隙,再将冷水从裂隙中注入,等到冷水被加热成热水和水蒸气之后再将热量提取出来。
有研究人员称,地热资源是因为地核产生的,那么,只要深度足够,任何地方都能够开发出干热岩。
Tips:利用干热岩来发电,只需要在钻井初期投入人力物力,工程完成后,靠它自身能量转换出的电力就能够维持发电设备继续运转。
干热岩具有高效、清洁的特点,而且是可再生的。在干热岩的开发过程中,能够保证安全、环保,并且能够在具备高效率的同时节能。
而且干热岩还具有热能连续性不受季节气候影响、成本低等优势,如今已经成为了世界广泛
转载请注明:http://www.abuoumao.com/hyfw/7243.html