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可以利用地球深處的巨大熱量為我們提供能量嗎?地熱鑽孔項目的一份有希望的報告,意外地襲擊了岩漿,這是火山噴射的同樣火熱的熔融岩石 - 表明它可以。
冰島深鑽探項目,到,一直在鑽高5公里的軸,試圖利用冰島地面以下的火山基岩中的熱量。
但是在2009年,他們在冰島東北部的克拉夫拉(Krafla)的鑽孔只達到了2,100m深,然後意外地擊中了一口岩漿,從下方侵入地球上地殼,在900-1000°C的灼熱溫度下。
這個鑽孔是IDDP-1,是IDDP在冰島鑽探的一系列井中的第一個,尋找可用的地熱資源。這特別報告在本月的《地熱日報》中,就像在2007年夏威夷的以前的案例中一樣,從決定不插入混凝土的決定中的工程壯舉和科學結果,而是試圖利用令人難以置信的地熱熱。
威爾弗雷德長老,加利福尼亞大學河濱分校地質學名譽教授,與冰島同事合著了《地熱特刊》中的三本研究論文。
埃爾德斯說:“鑽入岩漿是很少見的,這只是世界上第二個已知的實例。” IDDP和冰島國家電力公司,經營克拉夫拉地熱發電廠在附近,決定進行大量投資,以進一步調查漏洞。
這意味著將鋼殼固定在井中,在最接近岩漿的底部留下了一個穿孔的部分。在接下來的兩年中,允許熱量在鑽孔中慢慢構建,最終過熱的蒸汽流過井。
長者說,鑽探的成功“至少可以說是驚人的”,並補充說:“這可能會導致未來高溫地熱項目的能源效率的革命。”
在超過450°C的溫度下,漏斗良好的過熱,高壓蒸汽 - 世界紀錄。相比之下,英國的地熱資源很少高於60-80°C左右。
測量岩漿加熱的蒸汽能夠產生36MW的電力。與典型的660MW燃煤電站相比,相對較小的電站,這比平均風力渦輪機的1-3MW高得多,而Krafla工廠當前60MW的產量超過一半。
最重要的是,它表明可以做到。 “從本質上講,IDDP-1是世界上第一個岩漿增強的地熱系統,它是第一個直接從熔融岩漿中供熱的人,” Elders說。當閥門失敗時,鑽孔正在設置,以直接將蒸汽輸送到Krafla發電廠,這需要鑽孔。長者補充說,儘管鑽孔必須插入,但目的是修復或在附近鑽另一孔。
吉莉安·福格(Gillian Foulger),達勒姆大學(Durham University)地球物理學教授,在1980年代的火山活動期間在克拉夫拉(Kravla)遺址工作。她說:“這一深度的井不能預料到岩漿,但與此同時,這並不令人驚訝。”她回憶說:“有一次,當我在那裡時,我們有一個岩漿從其中一個鑽孔中湧出。”
冰島等火山區域大部分時間都不是活躍的,但是可以突然通過在岩漿上方填充腔室的地球以下數十公里的地球運動中激活。她說:“它們可能會變得非常活躍,在壓力下升高,甚至將岩漿施加到地面。但是,如果沒有被激活,那麼即使您鑽進了鑽探,也沒有理由期望發生劇烈噴發。”
她補充說:“話雖如此,只有一個實驗賬戶要進行,在城市附近任何地方的火山區域進行鑽探不是一個好主意。”
她說,該團隊應藉此機會進行研究。她說:“大多數面對挖掘岩漿室的人都會收拾行裝並離開。” “但是當生活給你檸檬時,你就做檸檬水。”
在冰島,大約90%的房屋是從地熱來源加熱的。根據國際地熱協會的數據,2010年在全球範圍內生產了10,700兆瓦的地熱電。通常,這些電力是增強的或工程地熱系統通過將冷水泵入4-5公里之間的深度乾燥的岩石中而產生。加熱水再次被泵送為熱水或生產井中的蒸汽。近幾十年來的趨勢是地熱力的穩定增長,冰島,菲律賓和薩爾瓦多領先,從地熱來源產生了25-30%的能力。在包括歐洲,澳大利亞,美國和日本在內的Elsewher上投入的大量努力通常取得不平衡,成本很高。
隨著更深的鑽孔,IDDP正在尋找進一步的獎品:超臨界水;在高溫下,在高壓深處,水進入了超臨界狀態,當它既不是氣體也不是液體時。在這種狀態下,它具有更大的能量,並且正確利用,這可以將功率輸出從5MW提高到地面遠至50MW。
長者說:“雖然克拉夫拉的實驗遭受了各種挫折,這些挫折將人員和設備推向了局限性,但過程本身非常有啟發性。以及已發表的科學文章,我們已經準備了有關實踐經驗教訓的全面報告。”冰島國家電力公司將把這些公司旨在改善其下一次鑽探行動。
IDDP是三家能源公司HS Energy Ltd,National Power Company和Reykjavik Energy以及冰島國家能源管理局的合作,以及由長者領導的國際科學家財團。下一個IDDP-2鑽孔將在今年晚些時候在雷克雅內斯西南部沉沒。
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