楊凱米
地球就像是巨型的核反應(yīng)堆,通過分解放射性元素來釋放熱量。人類為了駕馭這股熱量,就提出了地?zé)岚l(fā)電技術(shù)。即,利用液壓或爆破碎裂法將水注入到高溫巖層中,產(chǎn)生水蒸氣,然后將水蒸氣抽出地面推動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動,從而發(fā)電。
按照能量守恒定律,地?zé)犭娬景l(fā)出的電能源于地下巖層的熱能,巖層溫度越高,可供提取的能量也就越多。于是,科學(xué)家不禁想到,火山巖漿是地下巖層中溫度最高的物質(zhì),我們是否應(yīng)當(dāng)想辦法對其加以利用呢?
北歐的冰島就憑借得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件,將上述想法變成了現(xiàn)實(shí)。
冰島位于大西洋中脊的北端,騎跨在北美版塊和亞歐板塊的交界處,而這兩大板塊正以每年1厘米的速度分離,地殼頻繁撕裂。熾熱的巖漿沿著地殼的縫隙時時上涌,或者造成火山噴發(fā),或者順著地殼裂縫凝固成熔巖,形成松散多孔的火山區(qū)巖層。在冰島的冰天雪地,缺乏樹木植被來固定水分?;鹕絽^(qū)的巖層就像海綿一樣,每年吸收幾百厘米的降雨,并且在地底匯集成“水庫”。
當(dāng)水滲透到地下3000~5000米的深處,就可以接觸到高溫的巖漿,形成溫度超過370℃、壓力高于200個大氣壓的“超臨界流體”——在這種狀態(tài)下,水既是液體也是蒸汽,蘊(yùn)含更高的地?zé)崮堋?/p>
2017年,在雷克雅尼斯半島,科學(xué)家完成了首個“超臨界蒸汽發(fā)電站”的建設(shè)。該發(fā)電站在火山山脈鉆井4659米,直達(dá)巖漿房,地下水可以從火山巖漿中獲取熱量,變成超臨界流體??茖W(xué)家估計(jì),如果用超臨界流體代替水蒸氣來驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電,對外輸出的電能可以提高10倍。
在接下來的兩年里,科學(xué)家將會維護(hù)和改進(jìn)這種新型的“火山電站”,在確保其安全可靠之后,將會在全世界進(jìn)行推廣。