人类发现“无限能源”,美国已在开发,若成功可供人类使用23亿年

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无限能源已经找到?美国宣布准备开采“地热能”,已经研发出新型钻头,若成功开采,人类是否不用再担心能源问题了?

人类发现“无限能源”,美国已在开发,若成功可供人类使用23亿年

随着人类科学技术的发展,社会的不断进步,现代文明对于“能源”的需求越来越高。

为了“石油”和“天然气”大打出手,以“铁矿”资源为筹码进行进出口贸易威胁等等事情屡见不鲜,而如何开发可持续的清洁能源是每个国家都积极关注的课题。

人类发现“无限能源”,美国已在开发,若成功可供人类使用23亿年

最近,美国科学家宣布已经研发了一种新型钻头,这种钻头能够打入低下20千米深,并且获取的地热能可供人类使用23亿年。这又是什么情况呢?

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无尽能源地热能

公认的几个可持续清洁能源风能、潮汐能、太阳能都是科学家们重点研发的方向。

往上走,美国和中国甚至已经打算在太空建造太阳能发电站直接在太空摄取太阳能。而往下走,就是蕴藏在地球深处的同样取之不尽用之不竭的“地热能”了。

人类发现“无限能源”,美国已在开发,若成功可供人类使用23亿年

很多人可能都知道,我们生存的地球,虽然地表温度是适宜的,但其实地球是一个:内心火热的星球,越往地核深处走温度就越高。

我们生活的部分属于地球的地壳,是地球的最外面一层,大约平均厚度是17公里。地壳就是地球“冰冷”的外壳,温度不高。

人类发现“无限能源”,美国已在开发,若成功可供人类使用23亿年

地壳之后再往下走就是地幔层。地幔是地核和地壳之间的部分,大约厚度有2865公里。地幔的主要组成部分是超基性岩,温度也从200摄氏度一路加深到1000摄氏度。

本次美国科学家宣布的新型钻头离打到地幔还是有很远距离的。

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为什么地球是越往深处温度越高呢?

这个问题其实科学家们还在探索中,初步认为地球中心巨大的热量是地球内部放射性物质自然蜕变释放的能量,由于这些能量长期被封闭在地球深处,日积月累下就变成了巨大的地热能。

地球已经形成了45亿年,假设地球内部的核衰变已经完成了三分之二,那么根据科学家们的推算,地球还可以继续源源不断的释放热能23亿年。

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人类是如何利用地热能的呢?最为直接的地热能使用方式就是温泉了。

比如远在北冰洋的冰岛,他们的居民取暖85%依靠的都是地热温泉。

除此以外,人们还可以通过一种看起来最为原始的方式将地热能化为动能,那就是“蒸汽”。

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国外科学家做过一个实验,将地热能导入密制的容器中,再注入冷水,瞬间地热能量将冷水汽化以此推动发动机运转。

不用燃烧煤炭等不可再生资源直接通过地热制造蒸汽,将源源不断的热能转化成动能。这不就是人类梦寐以求的吗?

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关于超深钻井的追求

虽然大家都知道了地球深处是一个能源宝藏,但是这并不意味着人类轻易就可以获得这份宝藏。要知道打破地壳和地幔里坚硬的岩石,往下挖深井,这可不是一件简单的事情。

热衷于挖井事业的要以俄罗斯为首了。在前苏联时期,上个世纪六七十年代,苏联就开启了一项超级深井项目——科拉钻井。科拉钻井位于前苏联的科拉半岛上,当时一共有3个井开挖,这一挖就经历了千难万阻。

人类发现“无限能源”,美国已在开发,若成功可供人类使用23亿年

在当时的技术条件下,苏联采取的钻孔方式是比较简单粗暴的,金属的螺旋钻头安装在钻杆上,一头就扎了下去。钻头经不住高强度的岩石磨损报废了,就拉上来,再换一个。

前面7000米的时候一切都是比较顺利的,但是越往深问题就越多,比如温度的升高以及在高强压下岩石的超强硬度。

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经过了十几年不断的挖啊挖,在1983年俄罗斯的这口深井达到了12000米的历史深度。最后,又花了十年的时间再挖了262米。

科拉深井最终定格在了12262米的深度,并在长时间内保持了世界第一深井的荣誉。

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后来,卡塔尔为了采集石油,耗费巨资又打了一个12289米深的超级深井。虽然只是几十米的加深,可不是那么容易的。10000米深度以下的岩石,长期以来承受着巨大的压力,早已经成为了比钢铁还要坚硬的超级岩石。

金属钻头想要突破几十米需要极高的技术支持。但是俄罗斯可接受不了世界第一深井的荣誉被卡塔尔人抢去。

于是,他们又再次开挖,这一次挖了一个12354米的井。但是,在技术的限制下,想要突破到13000米已经是无法完成的挑战了。

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超级深井微波钻头

原本以为人类对于地球深处的探索就要止步于13000米了,没有想到最近,美国科学家宣称自己的技术可以突破地下20000米。

既然要突破20000米,普通的金属钻头肯定是不行的了,这一次,美国科学家研制出的是“微波钻头”。

从原理上来说“微波钻头”并不难理解,就是在金属钻头的前面再安装一个微波装置,金属钻头碰触到坚硬的岩石之前,先通过微波把岩石震松、震碎。

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在实际工作的时候,该项目科学家表示,前5000米时可以使用传统技术下钻,等到了比较坚硬的岩石层微波钻头开始启动。

这样可以最大限度的降低钻头的损耗,避免频繁更换钻头,从而达到一路破壁清土持续深挖的目的。

人类发现“无限能源”,美国已在开发,若成功可供人类使用23亿年

有了这样超级深井技术是不是意味着美国人在发掘地热能领域就要进入加速度状态了呢?

事实上,还会有一系列的问题。目前人类能达到的深度更多的是地热能中的干热岩,这一部分对于人类来说已经够深了,但是对于地球来说它还是太浅,浅到由于离地心太远,它的热能还是极有可能是“短期”的。

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挖一个深井,探取到地热,建设一个可以将地热顺利转化成地面可使用能源的地热资源站,这些都是非常复杂的工程,有一个漫长的投资建设周期。

试想一下,如果好不容易深井打好了,地热站建好了,没用两年这一块地方地热没了,这是不是就亏大了?

所以,人类离真正有效利用源源无尽的地热能远远不止一个微波钻头的距离。

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