為什么開發(fā)地?zé)崮埽?/h1>

從工業(yè)時(shí)代起，化石燃料就被人類作為地球可用資源主要使用，但過度消耗加劇了環(huán)境惡化和能源短缺，人類不得不面臨尋求可替代化石燃料的“等效”能源來應(yīng)對必然會(huì)發(fā)生的環(huán)境危機(jī)和能源枯竭。

而地?zé)崮茏鳛榈厍蚩稍偕茉?，同時(shí)也是不排放污染物的綠色清潔能源，自然就成了各國眼中的香餑餑。

地?zé)崮苁怯傻厍虻娜廴趲r漿和放射性物質(zhì)的衰變而成，大多埋藏在2000～5000米，有一部分來自太陽，但大部分來自地下水和巖漿，它們在地殼深處循環(huán)后，再將熱量傳到地球表層。

人類從很早就開始利用地?zé)崮埽热鐕鴥?nèi)使用最多的是溫泉、水產(chǎn)養(yǎng)殖和醫(yī)療等，包括現(xiàn)在的蒸汽型地?zé)岚l(fā)電、家庭供暖，都離不開地?zé)崮艿淖饔?，使用地?zé)崮艿臍v史最早可以追溯到兩千多年前，但大規(guī)模的使用還要從20世紀(jì)中葉算起。

打井難度有多大？

世界上沒有白吃的米飯，自然也沒有隨手就能用的能源，想要提取這種能量，首先就要從打井開始，而地?zé)崮茏鳛橹匾牡叵鹿こ蹋瑢︺@井技術(shù)和設(shè)備都提出了極高要求。

和普通的挖土工作不同，想要充分利用地?zé)?，鉆井就要打得更深，地?zé)徙@井深度一般在1000～3000米之間，大多集中在2000米，地球內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜難測，堅(jiān)硬的巖石與高溫環(huán)境對于鉆井工作都是極大的阻礙，需要層層難關(guān)層層過。

想必大家都知道科拉超深井，它是世界上創(chuàng)造了直井最深記錄的第一者，深度長達(dá)12262米，而且別看它井蓋小，它的實(shí)際鉆孔直徑才只有23厘米。

科拉超深井是在美蘇兩國的冷戰(zhàn)期間誕生的，1970年，由蘇聯(lián)設(shè)立的一個(gè)科學(xué)鉆探項(xiàng)目，該項(xiàng)目自成立之初就備受矚目，因?yàn)檫@將是人類最接近地球中心的實(shí)驗(yàn)。

他們將選址定在科拉半島，據(jù)說是因?yàn)槿绻谶@里鉆15千米深的井，就可以看到隱藏在25千米甚至更深處的地層。

前后有19年時(shí)間，期間經(jīng)歷了三個(gè)階段，科拉超深井最終在1989年鉆入12262米深，造就了鉆井史上的最深記錄。

為什么極限是12262米呢？背后的說法眾說紛紜，其實(shí)主要原因就兩個(gè)，一個(gè)是鉆桿在鉆孔過程中很容易斷裂，這是因?yàn)橐话沣@孔達(dá)到7000米深后，就會(huì)進(jìn)入另一種全新的地質(zhì)環(huán)境，這非?？简?yàn)鉆頭和鉆桿的耐受力。

隨著深度的增加，鉆頭和鉆桿的維修次數(shù)也會(huì)遞增，而每次維修都要耗費(fèi)極大的時(shí)間和人力成本，這也牽涉到了第二個(gè)原因，就是沒錢了，所以到了1990年，鉆井深度到12262米后就被叫停了。

一般地殼的厚度在5-70千米以內(nèi)，如果按最薄的地殼計(jì)算，即使12262米已經(jīng)是世界達(dá)到的最深記錄，也才鉆了一半，不過當(dāng)時(shí)的科拉超深井也為此后的鉆探技術(shù)提供了很多可供參考的數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，經(jīng)過長時(shí)間地不斷鉆研，鉆探工具也在更新?lián)Q代中不斷強(qiáng)大，正如開頭所說，美國一家公司正在開發(fā)新型鉆探工具Wave Drill，名叫波鉆，他們所提出的波鉆技術(shù)據(jù)說是革命性技術(shù)，這也引起了業(yè)內(nèi)人士的注意和興趣。

這家公司究竟什么來歷？

Quaise Energy是來自麻省理工學(xué)院的初創(chuàng)公司，總部位于休斯頓和波士頓，目前已經(jīng)獲得4000萬美元的融資，有了這筆錢，他們就可以放開手腳開發(fā)波鉆技術(shù)。

所謂的波鉆技術(shù)是什么？科拉超深井曾經(jīng)歷過的阻礙到波鉆技術(shù)這里能迎刃而解嗎？

首先從工作原理上就不同，以往的傳統(tǒng)鉆頭都是通過“暴力”切削巖層再下鉆的，這種方法非常有效，但也面臨很多問題，也就是巖石和高溫會(huì)破壞鉆頭和鉆桿，大量的維修工作也在不斷消耗鉆頭的使用壽命，簡單來說就是要不停燒錢維護(hù)，但同時(shí)也耗費(fèi)了很多時(shí)間成本。

但微波鉆頭卻有別于傳統(tǒng)的鉆頭，它的金屬鉆頭前端有個(gè)像吸管一樣的零件，假如遇到阻礙阻擋鉆頭前進(jìn)，它就會(huì)發(fā)送高頻率的超聲波，利用毫米波將堅(jiān)硬無比的巖石震碎蒸發(fā)，不用接觸就可以化解阻礙，軟化了障礙物也就不用怕遇到巖石。

而且因?yàn)樗咨岬墓δ芩员葯C(jī)械鉆頭更耐高溫，無論怎么看，這項(xiàng)技術(shù)都是未來鉆井工作中必然的選擇。

在這家初創(chuàng)公司發(fā)布的規(guī)劃中，將在2024年鉆出與機(jī)械混合的鉆井，2026年將獲得100兆瓦電力。

不過對于這項(xiàng)技術(shù)，很多人還處于觀望的態(tài)度，主要是覺得建立地?zé)峋枰臅r(shí)間和各項(xiàng)成本都不低，成本消耗就在這放著，除非這家初創(chuàng)公司真的取到用之不竭的地?zé)崮堋?/p>

它真的是無盡能源嗎？

從地球誕生伊始到如今已有45億年，這期間里地球內(nèi)核就一直沒停止過能量釋放，如果按地球表層10km厚計(jì)算，全球地?zé)醿?chǔ)量也有約1.45X102?焦耳（J），相當(dāng)于4.948X101?噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2020年全球煤炭消耗量大約有80億噸，從這個(gè)數(shù)據(jù)來看也能消耗個(gè)62萬年。

另一方面，誠如剛才所言，地球從誕生起一直在釋放能量，就按目前地球內(nèi)核的衰變程度來看，核元素已經(jīng)衰變2/3，剩下的1/3據(jù)科學(xué)家們保守估計(jì)，也還是能持續(xù)釋放23億年的。

從某種意義上來說，它的確是“無盡能源”，但從嚴(yán)謹(jǐn)角度來說就有點(diǎn)過于夸張了，只能說，如果人類的開采速度不超過地?zé)崮艿难a(bǔ)充速度，對于現(xiàn)階段的人類而言，地?zé)崮艽_實(shí)是儲(chǔ)量驚人的可再生資源。