有人在冰島鉆探如此深的鉆井時,陷入了困境。2009 年,冰島深井鉆探項目(IDDP)在鉆到地下兩公里深處時遇到意外困難。鉆頭被頂死。鉆井隊已經(jīng)用爆破手段切斷了鉆井到地表之間的部分。還有一次,他們向井中灌入鹽酸,他們以為自己一定是遇到了巖石,用鹽酸就能解決問題。但是,他們幾乎毫無進展。
當(dāng)火山玻璃碎片開始涌出鉆孔時,一切真相大白。鉆頭并未卡在堅硬的巖石層中,而是鉆進了巖漿儲源。巖漿很快就損壞了鉆井設(shè)備,鉆孔也告塌陷。
發(fā)掘地?zé)崆鍧嵞茉?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2017/02/15/hwxy201702hwxy20170240-1-l.jpg" style="">
鉆到巖漿完全是意想不到的事情。但可以確定的是,鉆入冰島火山地殼是個好主意。井底散熱驚人,溫度超過 900攝氏度。向井中通入水后,會產(chǎn)生巨大壓力的高溫蒸汽,這是發(fā)電的理想條件。
冰島的地?zé)犭姀S星羅棋布,每個地?zé)犭姀S都有多口利用冰島地?zé)豳Y源的地?zé)峋?。但大多?shù)地?zé)峋纳疃认鄬^淺。為充分利用豐富的自然能源,鉆井還要打得更深。巖漿儲源附近極高的溫度和壓力會產(chǎn)生36 兆瓦電能,是大多數(shù)地?zé)峋l(fā)電量的10倍之多。一口深井所產(chǎn)生的電能相當(dāng)于整整一個電廠,可為成千上萬戶家庭供應(yīng)電力。
這就是冰島深鉆項目在七年前再次啟動的原因所在,他們已經(jīng)接近挑戰(zhàn)史上最熱的鉆井。地?zé)崮苁堑厍蛏嫌写玫淖罹薮蟮那鍧嵞茉促Y源之一。但是,由于環(huán)境極為惡劣,深井也是我們面對的一個巨大挑戰(zhàn)。諸如冰島深鉆(幾家冰島能源公司共同建立的合資企業(yè))這樣的項目將推動地?zé)峒夹g(shù)進入一個新的境界。無論其邁向何方,世界都將追隨其后。
過去幾年,好幾個國家都曾鉆出地?zé)峋?。例如,英國康沃爾郡的一口地?zé)峋钸_(dá) 2.5 公里,美國加州一口地?zé)峋钸_(dá) 3.5 公里.但是,冰島深鉆項目的新鉆井深達(dá)五公里,無疑是另外一個水準(zhǔn)。
IDDP-2 達(dá)到的深度溫度預(yù)計高達(dá) 500攝氏度。在壓力達(dá) 200 個大氣壓,溫度超過 400攝氏度時,水以超臨界流體的形式存在。技術(shù)上,它既非液態(tài),也非氣態(tài),但能像高壓蒸汽一樣流動。這就是極深地?zé)徙@井的油類。
格維茲門迪爾·弗里得萊弗森任冰島可再生能源公司 HS Orka 的首席地質(zhì)學(xué)家。2016年12月,他驅(qū)車帶我從雷克雅維克前往冰島西南部雷克雅內(nèi)斯半島的新鉆井現(xiàn)場。我們距離東北部克拉夫拉火山 IDDP-1 鉆井還有 200 公里。隨著鉆探的逐漸深入,冰島深鉆項目熱切希望探索冰島不同地區(qū)的地下寶藏。
越野車沿著光滑蜿蜒的道路延伸,帶著我們深入該地區(qū),那里的地表巖石只有100萬年歷史。該地區(qū)直到今天還流淌著熔巖流。地表呈現(xiàn)深紫褐色,像剛剛燒過的樣子。
我們穿過地?zé)崽?,那里一股股巨大的熱蒸汽流噴向高空,四處彌漫著臭雞蛋味。弗里得萊弗森十分熟悉這種味道,幾乎沒有注意到它。他說,“我們將它稱為冰島香水?!?/p>
在冰島,火山爆發(fā)是生活中不可或缺的組成部分。僅僅六年前,艾雅法拉火山的大規(guī)模爆發(fā)曾讓整個歐洲的空中交通中斷數(shù)天。冰島全國各地約有30座火山,時有爆發(fā)。
弗里得萊弗森第一次遭遇活火山還是在 1973 年,當(dāng)時是在冰島南岸的韋斯特曼群島。地面上噴出的巖漿長達(dá)兩公里。熔巖流破壞了眾多房屋,導(dǎo)致 5000 人流離失所。
冰島的火山活動源自其特殊的地理位置。冰島位于大西洋中脊中部之上,這里是兩大構(gòu)造板塊角力之地。數(shù)百萬年來,它們?yōu)楸鶏u的形成做出了貢獻。兩大構(gòu)造板的分離讓冰島逐漸向東和向西擴大。
這些火山活動深深吸引著弗里得萊弗森和同事阿爾伯特·阿爾貝特松。20世紀(jì)90 年代中期的一天,兩人同在雷克雅內(nèi)斯半島另一個鉆井現(xiàn)場。阿爾貝特松正通過顯微鏡觀察一小片礦物質(zhì),礦物質(zhì)的樣子很特殊,有些像小羊毛球。弗里得萊弗森意識到,這些礦物質(zhì)一定是在極端條件下形成,溫度高于 300攝氏度。兩人熬夜討論自己腳下所埋藏的能源寶藏。
他們聽說過 1985 年在打一口淺井時意外遭遇熱區(qū)的鉆井隊的事情。當(dāng)時,沒人知道該怎么辦,于是,鉆井被封閉和遺忘。但兩人認(rèn)為,有人應(yīng)該有其他辦法。
20年后,他們在 IDDP-2 鉆井再度嘗試。我們抵達(dá)時,寂靜的大地上回蕩著機器的隆隆聲。金屬結(jié)構(gòu)在淡紅色的冬日陽光中熠熠閃爍。工人們在設(shè)備高處操作,將下一節(jié)鉆桿深深插入地下。
正如鉆探第一口 IDDP 深井時,鉆井隊并未想到會鉆到巖漿,而那時根本也沒人能想到會鉆到巖漿。盡管克拉夫拉火山的地球物理成像分析表明,鉆頭無論如何也無法靠近巖漿,但他們還是三次鉆進巖漿,有兩次他們都沒有覺察到。項目經(jīng)理阿里·斯特凡松表示,在他們鉆透前,沒人確切知道下面都有些什么?!般@得越深,也越有趣。”
斯特凡松坐在溫暖的小屋中,看著最新的數(shù)據(jù)。一個屏幕上顯示著各種數(shù)據(jù),但上面一行才是最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)——鉆井的深度。他說,“現(xiàn)在我們已經(jīng)鉆到 4090 米?!眱H僅幾周前,鉆到 3640 米深處時,這個鉆井就已正式成為冰島最深的鉆井。但他們還有一公里要鉆,他們希望到圣誕節(jié)時就能鉆到。
有時,鉆井設(shè)備會順著鉆軸吐出巖屑,就像鉆第一口井時吐出的黑曜石碎片一樣。但這次卻沒有發(fā)生這樣的情況。切屑在鉆頭返回地表途中就不見了,也許留在了多孔層或者碎裂巖中。因此,鉆井隊計劃在繼續(xù)鉆進前先要提取一些樣本。弗里得萊弗森說,“它們是我們能從鉆軸上提取的惟一地質(zhì)資料。”
鉆井 IDDP-2 的鉆成將帶來超臨界流體,世界各地的鉆井都將它作為可再生能源應(yīng)用。與冰島深鉆項目合作的地質(zhì)學(xué)家、美國加州大學(xué)河濱分校名譽教授威爾弗雷德·埃爾德斯在墻上貼的地圖上為我們指出發(fā)現(xiàn)地?zé)豳Y源的其他幾個地方。他說,這些都已過時,也許還有更多的地點。
埃爾德斯說,“我們在此證明了一個重要思路,然后將其應(yīng)用于其他地方?!泵绹又菘赡艽嬖谝粋€地?zé)峋?,它位于世界上最大的地?zé)醿由稀?/p>
如果極深處的地?zé)崮艿玫介_發(fā),我們得到的就不僅是廉價的電力。例如,雷克雅內(nèi)斯半島地?zé)岚l(fā)電廠直接用管道將熱水輸送到當(dāng)?shù)仄髽I(yè)??稍偕茉垂?HS Orka 首席執(zhí)行官阿斯杰尓·馬蓋爾森飛快地說出一系列企業(yè)的名字。
地?zé)岙a(chǎn)業(yè)鏈豐富
有一個養(yǎng)漁場飼養(yǎng)塞內(nèi)加爾鰨,這是一種在熱帶環(huán)境中蓬勃生長的非洲比目魚。還有一個公司使用地?zé)嵴羝娓稍雉~頭和魚骨頭。這些都將出口到尼日利亞,它們在那里存儲,無需冷藏。弗里得萊弗森說,它們被用來煲美味魚湯。
還有地面下帶加熱設(shè)施的人行道、停車場和道路,冬天能融化路面積雪和冰。馬蓋爾森表示,“摔斷骨折的人減少了,也就減輕了醫(yī)療壓力?!?/p>
但是,他最引以為傲的還是他在近期冰島足球的輝煌戰(zhàn)績中所發(fā)揮的作用。今年,冰島首次殺入歐洲冠軍杯四分之一決賽。國家隊隊長將此部分歸功于他們是能在室外進行足球訓(xùn)練的第一代冰島人。馬蓋爾森表示,由于有廉價的能源,我們才有可能新建體育設(shè)施。他笑著說,“這份榮耀我們?nèi)巳擞蟹?,如果要這樣說的話?!?/p>
在冰島并非人人都對開發(fā)地?zé)崮艹謿g迎態(tài)度。有人認(rèn)為,諸如雷克雅內(nèi)斯半島這樣的地區(qū)被能源公司過度利用可能導(dǎo)致資源過快枯竭,冰島可再生能源公司 HS Orka 對此加以否認(rèn)。
利用地?zé)岬奈kU性依然存在
還有人擔(dān)心,鉆井和地下水噴射到地表會導(dǎo)致地震。這種風(fēng)險是真實存在的,雷克雅內(nèi)斯半島的能源公司設(shè)施建設(shè)就具有抗震能力。2005 年,在發(fā)生一系列地震后,瑞士巴塞爾新鉆的一口地?zé)峋獾綇U棄,據(jù)記錄,一次里氏 3.4 級地震還導(dǎo)致建筑物損壞。
馬蓋爾森承認(rèn),地下水噴射到地表可導(dǎo)致小地震,但考慮到頻繁性,小地震反而是件好事。他說,“沒有地下水噴射,就會不時發(fā)生更大的地震。”
無論有什么風(fēng)險,許多人依然認(rèn)為,解決不斷逼近我們的能源危機,地?zé)崮苁且环N解決途徑。英國杜倫大學(xué)喬恩·格魯亞思說,“地?zé)崮苁俏覀兯塬@得的、最接近的、可持續(xù)的、可再生能源的良方,“他一直饒有興趣地在互聯(lián)網(wǎng)上關(guān)注冰島深井鉆探項目的進展情況。
他說,“例如,在英國,我們使用的能源有一半用于辦公室和家里采暖?!凹词刮覀兊牡?zé)豳Y源為數(shù)不多,也足夠為我們所有的房子采暖 100 年,由此將使二氧化碳排放銳減 50%?!?/p>
難怪弗里得萊弗森及同事們已經(jīng)著手規(guī)劃他們的下一個項目。到 2020 年,他們希望在冰島西南部的亨吉德火山坡上開始鉆探。
然后會怎樣呢?弗里得萊弗森表示,總是會有新的鉆探工作需要完成。在我們驅(qū)車駛離雷克雅內(nèi)斯半島鉆探現(xiàn)場途中,他指出,許多蘊藏地?zé)岬貐^(qū)的火山巖都含有寶貴的礦藏,特別是金子。他表示,這里玄武巖的含金量是歐洲大陸玄武巖含金量的兩倍。
返回雷克雅未克的道路漫長,經(jīng)過蔚藍(lán)天空下黑漆漆的崎嶇地貌。遠(yuǎn)方地平線上的幾個山頂,到處都有縷縷升起的蒸汽,每個山頂仿佛都在提醒我們下面蘊藏的豐富資源。?笏(摘自英國廣播公司新聞網(wǎng))(編輯/萊西)