從石油時(shí)代開始,人類就為能源問題發(fā)愁。但就在今年,據(jù)《每日郵報(bào)》的報(bào)道,美國的一家名叫Quaise Energy的公司正在開發(fā)一款微波鉆頭,據(jù)說能夠鉆入地下20000米,從而獲取源源不斷的地?zé)崮?。而?strong>這種能源一旦被開發(fā)出來,能夠讓人類度過23億年的“能源自由”時(shí)光,真的有這種可能嗎?
在聊“無盡能源”之前,我們先來說說獲取這種能量的難度有多大。簡單來說,要想得到地?zé)崮?,首先你得學(xué)會(huì)打井,畢竟地?zé)?,光聽名字就知道這種能源來自于地下,去地下就得鉆井。所以獲取“無盡能源”的第一步,就是得先學(xué)會(huì)一門強(qiáng)大的“挖掘技術(shù)”。
你知道世界上最深的地方是哪里嗎?保持了最長時(shí)間紀(jì)錄的,是位于挪威邊界地區(qū)的科拉深井,有著12262米的深度。
當(dāng)初蘇聯(lián)人為了展示自己的重工業(yè)技術(shù),同時(shí)也為了探究地底深處究竟有何物質(zhì),才開啟了這個(gè)“挖穿地表”的項(xiàng)目。但整個(gè)挖掘過程十分坎坷,從三次最嚴(yán)重的事故中就能看出這個(gè)項(xiàng)目有多難。
第一次挖坑因?yàn)殂@桿被卡住,導(dǎo)致鉆井深度只有7000米左右;第二次工程人員更換了鉆桿,然而就在鉆到12066米的時(shí)候,鉆頭突然脫落了;無奈之下,工程人員只得重新從7000米處開始鉆起,白白浪費(fèi)了后面鉆好的5000多米。
第三次鉆井的時(shí)候,深度已經(jīng)達(dá)到了12262米,但這時(shí)候又發(fā)生了鉆頭脫落事件。自打這次之后,蘇聯(lián)便不再繼續(xù)鉆下去了。究其原因,主要是因?yàn)殂@頭實(shí)在頂不穿下面的巖石。
要知道,深度超過10000米的巖石,本質(zhì)上就類似于一塊鋼鐵。畢竟這種石頭已經(jīng)承受了數(shù)十億年的壓力。在巨大的壓迫作用下,本身就堅(jiān)不可摧。區(qū)區(qū)一個(gè)小鉆頭,自然無法將其碾碎。
就這樣,世界最深井的記錄,就保持在了12262米的深度。直到后來卡塔爾為了開發(fā)石油資源,重新打了一口12289米的油井,這才破了科拉深井的記錄。
后來俄羅斯為了挽回面子,又打了一口12354米的超深油井,讓自己重新回到了世界之巔。即便是這樣,世界最深井的深度也依舊超不過13000米,從中也可以看出金屬鉆頭的局限性。
本以為世界最深的記錄也就那樣了,誰曾想,位于麻省理工學(xué)院附近的Quaise Energy公司,直接開發(fā)了一款新型微波鉆頭。據(jù)說這種鉆頭可以打破金屬鉆的記錄,分分鐘鉆入地下20000米,真的有這種可能嗎?
別的咱不說,咱們先來講講這個(gè)微波鉆頭的工作原理。所謂微波鉆頭,就是利用鉆頭上的超聲波將巖石震碎,從而達(dá)到“破壁清土”的目的。
根據(jù)Quaise Energy的技術(shù)人員介紹,當(dāng)項(xiàng)目動(dòng)工的時(shí)候,他們會(huì)在金屬鉆頭前面加上微波鉆頭。在前面5000米深的進(jìn)度中,讓金屬鉆頭先行探路。
當(dāng)碰到巖石層的時(shí)候,微波鉆頭就會(huì)啟動(dòng),利用超大功率的毫米波將前面的巖石給震碎融化。因?yàn)椴挥门c巖石層接觸,所以微波鉆頭不會(huì)輕易磨損,一整個(gè)流程下來,基本上不用更換鉆頭。
目前Quaise Energy公司靠著微波鉆頭的項(xiàng)目,已經(jīng)拿到了4000萬美元的融資。很多人肯定會(huì)問了,就鉆個(gè)井而已,有必要搞這么大的投入嗎?還真要,你以為他只是在鉆井,其實(shí)人家要的是地下取之不盡的能源。
在地底下,除了石油、煤炭和天然氣,還有一種資源也能給人類提供能量,它就是地?zé)崮?/span>。地?zé)崮軄碜杂诘厍騼?nèi)核中放射性物質(zhì)的衰變,就像太陽一樣,可以源源不斷地給外界釋放熱量。
科學(xué)家曾在意大利拉德瑞羅地?zé)岚l(fā)電站做了個(gè)實(shí)驗(yàn),他們將這種熱量從地底下傳導(dǎo)出來,然后把冷水加入到對應(yīng)的容器當(dāng)中,利用容器來加熱冷水。當(dāng)冷水變成水蒸汽后,發(fā)動(dòng)機(jī)組就可以像蒸汽機(jī)一樣,源源不斷的給渦輪電機(jī)提供動(dòng)力,有人形象的把它比喻成“燒開水”。
因?yàn)榈責(zé)嵊兄盁_水”的功效,所以人們把地?zé)崮芏x為風(fēng)能、潮汐能、太陽能之外的第四大清潔能源,從中也可以看出地?zé)崮軐θ祟惖囊饬x有多大。正因如此,科學(xué)家才執(zhí)著于打穿地表,以獲取那廉價(jià)、清潔的能源。
根據(jù)科學(xué)家的測算,當(dāng)鉆機(jī)打進(jìn)地表后,鉆頭每下降100米,溫度就會(huì)上升2度。這也就意味著,如果用微波鉆頭將地表打穿20000米,將會(huì)獲得400度的高溫。這溫度別說是“燒開水”了,就算是普通的石頭,都得給它融化。
所以Quaise Energy公司才心心念念的要用自家的鉆頭挑戰(zhàn)20000米極限。只有這樣,才能讓資本家看出微波鉆頭的潛力,進(jìn)而拉到更多的投資。
那20000米處的地表下究竟蘊(yùn)藏著多少地?zé)崮苣??按照科學(xué)家的推算,地球目前的熱含量一共有14.5×10^25焦耳,相當(dāng)于5000萬億噸煤炭中所蘊(yùn)藏的能量。如果按照每年80億噸煤炭消耗量來算的話,怎么著也得62萬年才能消耗完,這還只是建立在地球內(nèi)核停止衰變的基礎(chǔ)上。
剛才也說了,地球內(nèi)核一直在衰變,也就是說它會(huì)源源不斷地往外釋放能量。如今地球已經(jīng)誕生了45億年,大量內(nèi)核元素也已經(jīng)衰變了2/3。如果按照這個(gè)進(jìn)度來看的話,地球還能持續(xù)放熱23億年。
也就是說,人類可以在接下來的23億年時(shí)間里,盡情享用地?zé)崮?。從這么長的時(shí)間跨度來看,將地?zé)崮芊Q之為“無盡能源”,可以說是實(shí)至名歸了。
但現(xiàn)實(shí)真的有這么美好嗎?不一定,咱們繼續(xù)從Quaise Energy公司的工作模式來進(jìn)行分析。一般來講,Quaise Energy公司會(huì)選擇距離地表比較近的巖漿層進(jìn)行打孔,深度不會(huì)超過20000米,因?yàn)檫@樣就能節(jié)省更多的人力和設(shè)備資源。
但近鄰地表的巖漿層都是一些干熱巖,這種巖石是出了名的“短期放熱巖”。因?yàn)殡x地核太遠(yuǎn),離地表太近,所以儲(chǔ)熱能力并不強(qiáng)。也就是說,只要人類將干熱巖的熱量榨取到一定程度,它就會(huì)慢慢變冷。就像油井一樣,抽干了就沒有了。
大家都知道建一個(gè)大型油井有多難,從項(xiàng)目施工到全井架構(gòu),至少得耗費(fèi)五六年時(shí)間。同理,建一個(gè)地?zé)峋膊蝗菀祝f一還沒等項(xiàng)目回本,地?zé)峋涂萁吡耍追秸艺l說理去?
所以說,雖然地球內(nèi)核釋放的地?zé)崮軣o窮無盡,但真正能做成地?zé)豳Y源井的少之又少。原因無他,主要還是成本問題。除非Quaise Energy公司的鉆頭能直接打穿地心,這樣就能獲得取之不盡、用之不竭的地?zé)崮埽贿^這似乎對現(xiàn)階段的Quaise Energy公司來說有點(diǎn)難度。
當(dāng)然了,從長遠(yuǎn)角度來看,地?zé)崮鼙貙⒈蝗祟惔笠?guī)模使用,屆時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)更多的X鉆頭、Y鉆頭、Z鉆頭等。畢竟技術(shù)是靠利益來推動(dòng)的,只要人類覺得它有利可圖,就會(huì)絞盡腦汁地想出各種辦法,直到抵達(dá)地心。
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