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任何地方的地热无二氧化碳能源的先进钻探技术可能得到普及

内华达州用于可再生能源的强化地热技术(图片:Fervo Energy)
内华达州用于可再生能源的强化地热技术(图片:Fervo Energy)
无论白天还是黑夜,地热能都可以用来发电。但由于采用了新工艺,以前只能在特定地点实现的目标很快就能大规模实现。第一批公司已经在展示这一点。然而,批评者认为所谓的增强型地热技术存在风险,例如会增加地震的威胁。
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地热能旨在实现太阳能电池板和风力涡轮机无法实现的目标:全天候提供可再生能源。迄今为止,不含二氧化碳的电力都是通过利用地壳中可进入区域储存的热量产生的。传统方法的问题在于,地热发电厂只能建在具有可渗透岩石和水资源的特定地点。这就限制了清洁能源在当地的可用性。

然而,新的地热能源开采方法和改进后的地热能源开采方法可以大规模利用这种能源,但也可能存在重大风险。利用地热能并非新发明,几十年来,,这些国家一直利用地热能生产气候友好型电力在冰岛和意大利等地热条件优越的国家,利用地热能生产气候友好型电力已有几十年的历史,在托斯卡纳地区也有超过 100 年的历史。在托斯卡纳也有超过 100 年的历史。

全世界共有约 88 个国家在使用这种可再生能源,但迄今为止,全球可再生能源发电量仅占百分之一。然而,个别公司最近取得的进展表明,这种能源的潜力要大得多,因为 费尔沃能源公司去年在内华达州建厂,现在计划继续在犹他州建厂。

水力压裂和地下储藏

新技术之一--水力压裂法(简称 "压裂法")--用于石油和天然气行业,以增加岩层的渗透性。在先进钻探技术的帮助下,现在可以更深入地钻探地下坚硬的岩石。然后将水注入地下深处,产生比液态水轻得多的蒸汽,蒸汽通过孔隙上升,驱动涡轮机发电。

费尔沃能源公司还计划建造巨大的地下电池,因为加压热水或蒸汽实质上是土壤中热能的储存装置。例如,当电力需求较低时,可以将更多的水抽入断裂岩层,增加系统中的压力。

相反,当电力需求较高时,可以减少抽水量,甚至可以抽取部分现有热水。这样可以降低压力,让剩余的高温水更容易流动,为发电提供更多蒸汽。

非机械钻孔

人们越来越清楚地认识到,地热能是一个在加速能源转型方面具有巨大潜力的课题,全世界有关地热能的研究和试点项目也在不断增加。例如, AltaRock 能源公司 "地热无处不在 "为口号,开发了特殊的非机械钻探技术,如等离子或毫米波方法,可穿透深达 15-20 千米的极热岩石。

犹他锻造是由美国能源部 (DOE) 赞助的一个地下野外实验室,目前正在钻探一个洞,通过详细了解地下深处的情况,可以作为改进地热技术的试验台。

地震危险?

然而,科学家们对水力压裂法的安全性存在分歧,有人担心这一过程可能会增加地震活动并引发地震,这与 2017 年韩国发生的一起事件有关。因此,新方法到底有多安全,还有待观察。

资料来源

麻省理工学院技术评论

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Nicole Dominikowski, 2024-04-15 (Update: 2024-04-15)