那些位於地底980千米之下的高溫物質本身,理論上應該也可以通過一些技術手段實現發電。但是,迄今為止,還並沒有哪個國家、又或是哪個人可以完成這一能量轉換過程。那麼,地球地底下1000到6000℃的高溫物質都處於什麼位置,為什麼我們人類無法將其利用起來轉化為電能?
正常情況下的地熱能源,我們所說的地熱能源其實是指地幔以及地殼的熱量,地慢熱量可以輕鬆達到1000度以上,而地核甚至可以達到6000度。如此高熱的能源我們根本就夠不著,因為地幔以上的地殼平均厚度將近20公裡,大陸地殼更是在35公裡以上,雖然現在地質勘探技術已經非常成熟,但是要穿過這麼遠的距離還是一個技術壁壘,成本與風險都非常高。
地球內部之所以能保持數十億年的高溫,主要是因為地球內部的放射性元素發生衰變,持續釋放了大量能量,將來還會持續數十億年的時間。
那麼我們能利用地球內部的熱量來發電,然後解決人類的能源危機嗎?比如在火山口建立發電廠,然後利用火山口的熱能來發電。
一般來說,沿地層的深度方向,每增加100m,溫度會升高1℃,不同區域會有變化,但幅度不大。要把地層地熱資源帶到地面,一般用水作為介質。所以,要到高溫區域,超過100℃,可能要鑽孔10多千米。鑽孔深度越大,摩擦阻、扭矩要求越大,目前,鑽到5千米已極為困難。同時,隨著深度的增加,造價也程幾何級數上升,經濟上划不來。所以,現階段,只有極少部分地熱資源埋深淺的區域可能用來發電。
1、地熱發電:
地熱發電成本多數情況下比水電、火電、核電要低,設備的利用時間長,建廠投資一般都低於水電站,且不受降雨和季節變化的影響,發電穩定,可以大大減少環境汙染。對於具有高溫地熱資源的地域,地熱發電是地熱利用的首選方式。目前地熱電站利用的載熱體主要是地下的天然蒸汽和熱水。
2、地熱採暖與製冷:
地熱採暖初投資較高,但總成本只相當於燃油鍋爐供暖的四分之一,無汙染,可晝夜供熱水。同時還可節省能源、運輸和佔地等,經濟、社會效益明顯,是一種比較理想的採暖能源。除用於生活取暖外,通常還可利用地熱給工廠供熱,乾燥穀物和加工食品,作為硅藻土生產、木材、造紙、製革、紡織、釀酒、製糖等生產過程的熱源等。我國利用地熱供暖和供熱水發展非常迅速,在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式。
地熱能是一種儘可能接近完美的可再生能源。它幾乎不含碳,不排放大量有毒氣體或產生放射性廢物,不需要砍伐原始森林,不佔用大量空間,由地球的自然熱量補充。它也是目前可用的成本最低的發電來源之一。沒有其他可再生能源能與地熱能的優點相媲美。那為什麼不擴大利用呢?因為一開始就沒有太多。雖然風能和太陽能等可再生能源幾乎在任何地方或多或少都可以開發,但高溫地熱資源只有在高熱流量和有利水文條件同時存在的情況下才能找到,這些巧合只發生在少數幾個地方,偶爾也發生在主要能源消耗中心附近。
理論上是完全可以的,目前的地熱發電技術,就是對地熱能的利用方式之一,地熱發電沒有火力發電那樣的廢物排放,也不像水力發電那樣影響生態環境,地熱發電可以說是非常理想的清潔能源之一。