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开采干热岩感受地下4200米的温度 今天来科普这种新型绿色能源
2022-07-06 08:16:41 稿源: 中国宁波网  

  干热岩作为一种资源,一直被科技界看作是潜力巨大的未来能源之一。干热岩到底是什么?我们如何利用它呢?今天来科普一下。

  什么是干热岩?

  从太空看,地球是一个蓝色的星球。然而,从地表进入地球内部,就会发现这是一个充斥着高温的火球。

  地球的核心有着与太阳表面相近的高温,6000摄氏度,大量放射性物质的衰变,持续释放着热量。从地核到地表,地球的温度逐渐降低,最终低到足以让人类可以生存。

  在人类脚下大约3公里到10公里的地方,有一些巨大的岩石,内部蕴藏着大量的热能,科学家称它为干热岩,从发现它的那一刻开始,人类就一直想开发利用它。然而,直到1974年,这个梦想才得以实现。

  干热岩怎么采?

  干热岩与温泉一样,都属于地热资源的一种。但是,它所处的位置和所携带的高温,也让干热岩的开采异常困难。干热岩埋藏在3公里-10公里深的地下,温度在200摄氏度以上,最高可以达到近千摄氏度。地下高温、高压阻碍了人类进入地球的内部。

  目前,人类向地下钻探,最深也只能钻到12.2公里,但是用了22年的时间。开采石油的普通油井,需要深度大约3公里左右。要想钻到地下3公里以下,甚至到10公里,难度非常大。

  如何能找到较浅层的干热岩,并将它的热量开采出来,就成为科研工作者需要突破的技术难关。

  打一口井到干热岩的所在之处,施加压力把水注入,同时压裂干热岩产生裂缝。水在经过这些缝隙之后,变成高温水或者蒸气,从另一口井出来。这是传统干热岩开采的过程。

  我国创新的重力热管技术,是把一根热管深入到干热岩层段,热管的管壁是一种导热速度极快的材料,热管内装有沸点很低的氨水,在接触到炽热的井壁之后,氨水很快变成氨蒸气,在重力的作用下返回地面。重力热管技术,只需要打一口井,不用压裂岩石,也不用消耗其他能源,是一种更安全、更节能的技术。

  历经十几年的努力,我国科研人员在干热岩开采上有了新的创新。2022年1月,中国研制的4200米重力热管采热试验装置试运行成功,首次在国内实现了干热岩热能的长距离输运,也为中国干热岩的开采利用,奠定了技术基础。

  干热岩的前景

  在过去200多年的时间里,石油、煤炭等化石能源,推动了人类社会的快速发展。但是随着时间的推移,不可再生的化石能源储量告急。与此同时,化石能源燃烧带来的污染问题日益严峻。

  所以近些年,开发利用绿色的新能源成为全世界的目标。干热岩储存量大又清洁,是一种备受期待的新能源。

  根据中国地质调查局的评估,我国地下3到10公里内干热岩的储量,折合标准煤856万亿吨。而在2021年,我国全年能源消费总量是52.4亿吨标准煤。如果干热岩能够大规模开采,对我国能源是一个重要补充。

  在十几年的时间里,中国科学家在干热岩的开采方面,进行了许多创新性的研发,目前,中国干热岩钻井深度,已经超过4公里,并且向着更深层探索。

  健康小贴士

  目前,全世界有10多亿名近视患者。通常300度以内的近视属于轻度近视,300度-600度属于中度近视,600度以上就属于高度近视了。现在医学界有一个共识,高度近视已被列为致盲最重要的原因之一。

  因此,近视人群一定要有意识控制自己的近视度数增长,注意用眼卫生,不要发展成为高度近视。晒太阳能够预防近视。阳光照射下,人体会产生视网膜多巴胺等成分,可以让巩膜更加坚硬,视网膜不易变长变薄。

  特别提示:学习类电子产品,每天不超过4个小时;娱乐性电子产品,每天不超过2个小时。

  保护眼睛的“202020”法则:用眼20分钟后,眺望20英尺(5米)之外20秒。撰文 王元卓 洪阳

编辑: 杜寅纠错:171964650@qq.com

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开采干热岩感受地下4200米的温度 今天来科普这种新型绿色能源

稿源: 中国宁波网 2022-07-06 08:16:41

  干热岩作为一种资源,一直被科技界看作是潜力巨大的未来能源之一。干热岩到底是什么?我们如何利用它呢?今天来科普一下。

  什么是干热岩?

  从太空看,地球是一个蓝色的星球。然而,从地表进入地球内部,就会发现这是一个充斥着高温的火球。

  地球的核心有着与太阳表面相近的高温,6000摄氏度,大量放射性物质的衰变,持续释放着热量。从地核到地表,地球的温度逐渐降低,最终低到足以让人类可以生存。

  在人类脚下大约3公里到10公里的地方,有一些巨大的岩石,内部蕴藏着大量的热能,科学家称它为干热岩,从发现它的那一刻开始,人类就一直想开发利用它。然而,直到1974年,这个梦想才得以实现。

  干热岩怎么采?

  干热岩与温泉一样,都属于地热资源的一种。但是,它所处的位置和所携带的高温,也让干热岩的开采异常困难。干热岩埋藏在3公里-10公里深的地下,温度在200摄氏度以上,最高可以达到近千摄氏度。地下高温、高压阻碍了人类进入地球的内部。

  目前,人类向地下钻探,最深也只能钻到12.2公里,但是用了22年的时间。开采石油的普通油井,需要深度大约3公里左右。要想钻到地下3公里以下,甚至到10公里,难度非常大。

  如何能找到较浅层的干热岩,并将它的热量开采出来,就成为科研工作者需要突破的技术难关。

  打一口井到干热岩的所在之处,施加压力把水注入,同时压裂干热岩产生裂缝。水在经过这些缝隙之后,变成高温水或者蒸气,从另一口井出来。这是传统干热岩开采的过程。

  我国创新的重力热管技术,是把一根热管深入到干热岩层段,热管的管壁是一种导热速度极快的材料,热管内装有沸点很低的氨水,在接触到炽热的井壁之后,氨水很快变成氨蒸气,在重力的作用下返回地面。重力热管技术,只需要打一口井,不用压裂岩石,也不用消耗其他能源,是一种更安全、更节能的技术。

  历经十几年的努力,我国科研人员在干热岩开采上有了新的创新。2022年1月,中国研制的4200米重力热管采热试验装置试运行成功,首次在国内实现了干热岩热能的长距离输运,也为中国干热岩的开采利用,奠定了技术基础。

  干热岩的前景

  在过去200多年的时间里,石油、煤炭等化石能源,推动了人类社会的快速发展。但是随着时间的推移,不可再生的化石能源储量告急。与此同时,化石能源燃烧带来的污染问题日益严峻。

  所以近些年,开发利用绿色的新能源成为全世界的目标。干热岩储存量大又清洁,是一种备受期待的新能源。

  根据中国地质调查局的评估,我国地下3到10公里内干热岩的储量,折合标准煤856万亿吨。而在2021年,我国全年能源消费总量是52.4亿吨标准煤。如果干热岩能够大规模开采,对我国能源是一个重要补充。

  在十几年的时间里,中国科学家在干热岩的开采方面,进行了许多创新性的研发,目前,中国干热岩钻井深度,已经超过4公里,并且向着更深层探索。

  健康小贴士

  目前,全世界有10多亿名近视患者。通常300度以内的近视属于轻度近视,300度-600度属于中度近视,600度以上就属于高度近视了。现在医学界有一个共识,高度近视已被列为致盲最重要的原因之一。

  因此,近视人群一定要有意识控制自己的近视度数增长,注意用眼卫生,不要发展成为高度近视。晒太阳能够预防近视。阳光照射下,人体会产生视网膜多巴胺等成分,可以让巩膜更加坚硬,视网膜不易变长变薄。

  特别提示:学习类电子产品,每天不超过4个小时;娱乐性电子产品,每天不超过2个小时。

  保护眼睛的“202020”法则:用眼20分钟后,眺望20英尺(5米)之外20秒。撰文 王元卓 洪阳

编辑: 杜寅

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