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地下20000米处,藏有可供人类用23亿年的无尽能源?美国正在布局文章展示图

地下20000米处,藏有可供人类用23亿年的无尽能源?美国正在布局

易游体育全球赛事资讯|今日赛程与赛事资讯 2026-11-08 993 阅读 约 5.5 分钟

地球上最深的人工钻孔,是苏联在科拉半岛打的那口科学井,深度一万二千多米。人类早就能把飞船送到几十万公里外的月球,往脚底下却连十三公里都没钻到。 从全球范围看,航天和深海探索发展都很快,但人类向地球深部的探索进展不够,钻探深度只到达约12公里。 因此,深地探索是一个更严峻的课题。 地下藏的究竟是什么?答案就是地热。地下 20000 米的地热能被称 “无尽能源”,美国企业已 提出远期技术愿景 ,正开展核心钻井技术攻关。 地热人们都很熟悉,火山喷发、温泉、喷气孔等自然现象,都是已经显现出来的地热。 回头看化石能源,它推动了工业化,给社会经济带来了巨大发展,但同时也带来了很现实的问题,就是环境污染,其中大气污染是非常突出、迫切的问题。 地热则是一种可再生能源。 地热资源的特点是可再生、清洁,来自地球内部。有一句常说的话:地热是地球内心的奉献。地热的能量可以和太阳能相比,地心温度可以达到5000到6000摄氏度,所以它的能量巨大。 其中约50%的热量是地球与生俱来的,也就是地球形成时就是热的,之后慢慢冷却。地球到今天已经过了约45亿年,大概到了“中年”,应该还能再存在45亿年左右,这部分原有的余热还没有完全散尽。 另外约50%的热量来自地壳中所含的铀、钍等放射性元素,它们不断衰变,产生衰变热。 所以地球不只是一个热库,自身还在不断产生热量,地球的热量因此是可持续的。 地下热量总量极其庞大,这一点学界没有争议。官方与学界的严谨表述是:地表 10 公里以内的可利用地热资源,按当前能耗水平可满足人类数千年需求。“23亿年”这个说法,是把地球全部内热、完全不计开采成本和技术极限的极端理想化数字。 和地球的总能量相比,人类所利用的能量比例非常小,可以忽略不计。所以它是可持续的,有一种说法称它是“取之不尽、用之不竭的人类终极能源”。有专家认为这个说法有一定道理,因为它的量实在很大。 可总量再大,人类能实际拿到多少,取决于钻得多深、成本多高,这才是要害。 地热资源的类型可以用六个字来归纳。一是“浅热”,也就是浅层地热能,主要指脚下200米以内、以土壤层为主的这部分热能。 二是“水热”,也就是温泉、喷气孔等以水的形式出现的地热能,即常规所说的地热能,深度大约在200米到3千米之间。目前人类主要利用的就是3千米以浅的这部分地热能。 三是“干热”。 越往地心温度越高,但随着深度增加,岩石的渗透性却逐渐下降。 这对矛盾导致越往深处,就只有热、没有水了,所以人们习惯称之为“干热”。干热没有流体,很难开采。 前两种是目前人类开发利用地热的主要形式。第三种仍在探索中,欧美发达国家已经探索了将近40年,但仍没有达到真正产业化的程度,中国当时还处在技术研究阶段。 美国Quaise能源公司瞄准的正是更深处的热量,目标是钻到地下20公里,拿到最高500℃的热量。越深越热,同一口井发电越多,而且这种深度的高温岩层全世界几乎到处都有,不必守着火山。 难处在于钻不下去。科拉超深钻孔1970年开工,1989年钻到12262米。当时预计井底约100℃,实际测到将近180℃,岩石在高温下有些像软泥,钻孔越来越难维持,工程后来停了。 Quaise想换个思路:在麻省理工学院十多年研究的基础上,用大功率回旋管发出毫米波去烧蚀岩石,井下不需要任何硬件。岩石被熔化、气化后,再靠气体带回地面,钻头不碰石头,也就没有磨损问题。 新麻烦随之而来:岩石加热过头会电离,形成等离子体“护盾”,把毫米波反射掉。团队为此加装了一束类似雷达的诊断光束。 2025年7月,Quaise在得克萨斯州中部一处花岗岩采石场钻下去118米。测试用的回旋管只有100千瓦,所以它眼下走“混合路线”:先用常规钻头钻到基底岩层,再换毫米波往深处走。 2026年9月,Quaise在俄勒冈州纽贝里火山附近开钻第一口确认井,设计深度约4500多米,计划2030年前建成5万千瓦电站。当地地温梯度约每公里100℃,这口井用的仍是常规钻头。 2026年8月,它完成1.8亿美元股权融资,累计融资达到2.8亿美元。 但早在2025年就有专家提醒,重新发明钻井不会那么简单、那么快。 2026年美国地热真正抢到头条的,反倒是不追求“20000米”的Fervo能源。它借用页岩油行业的水平井和压裂技术,在干热岩里人为造出热水循环通道,犹他州Cape Station电站9月30日宣布商业运行。 推着它往前跑的是美国数据中心猛涨的耗电量,科技公司到处找能全天稳定供电的清洁电源。 地热是连续稳定的能源,一天24小时、一周7天、一年365天都在。太阳能和风能则不同:有太阳的时候才有太阳能,阴天下雨时就没有;刮风时才有风能,不刮风就没有,所以它们是间断性能源。 地热在成本上也有竞争力。它最大的特点是不排放污染物,不会带来大量二氧化碳等温室气体,不会加剧温室效应。

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