不容遺忘的“幹熱岩”(1 / 2)

不容遺忘的“幹熱岩”

在英國西南部康沃爾郡一個叫魯斯曼諾斯的地方,科學家和工程師們正在開展一項規模很大的研究工作,目的是把埋藏在地下深處的幹熱岩中的熱能開發出來加以利用。

魯斯曼諾斯地區從上到下都是花崗岩,計劃要在這裏鑽6000米以上的深井,從地麵用水管往地下注水,被加熱的水變成225攝氏度的高溫蒸汽後返回地麵,再送去汽輪發電機發電。據估計,如果將這裏的幹熱岩裏儲存的熱量全部開發出來用於發電,那麼所產生的電力將可以滿足英國全國 20%的電力需要。

幹熱岩是一種存在於地下深處的熾熱的岩石,由於這種熱岩層裏既沒有水又沒有蒸汽,所以被叫做幹熱岩。

幹熱岩到處都有。地殼中蘊藏著巨大的熱能,這些熱能大多數都儲存在幹熱岩裏麵。據計算,一塊160立方公裏那麼大的幹熱岩,溫度從290攝氏度下降到200攝氏度,釋放出來的熱能就相當於美國1970年全年消耗的能源。真是了不起!

問題是,幹熱岩裏既沒有水又沒有蒸汽,怎樣才能把它裏麵蘊含的熱能開發出來呢?

美國人史密斯最先提出一種開發利用幹熱岩裏的熱能來發電的技術設想:采用特製的鑽機往岩層深處打兩口鑽井;到達幹熱岩以後,再用高壓水流——“水力爆破法”使兩口鑽井之間的岩體產生裂縫,構成通路;然後往一口鑽井裏注水,水被幹熱岩加熱,生成的熱水和蒸汽再用水泵從另一口鑽井中抽出來;抽出來的熱水和蒸汽,即可用來驅動汽輪發電機發電。

第一次開發幹熱岩的野外實踐開始於1973年,具體鑽探地點是美國新墨西哥州的芬頓山,這裏的地熱增溫率是每公裏65攝氏度。1975年,他們鑽了兩口上部垂直,下部彎曲的“J”形並,井深都在3000米左右。從1977年到1978年,花了9個月的時間,才用高壓注水的辦法把兩口井打通,抽出155攝氏度的蒸汽維持了75天,盡管產生熱量的功率隻有3000千瓦,但是這一次成功的實踐仍然是有劃時代意義的。

接著美國又進行了多次試驗。不久前洛斯阿拉莫斯國立實驗室鑽了兩口近4400米的深井,先把水泵進去12小時後再抽上來時,水溫已高達375攝氏度。

專家們認為,在一個地區打上二三十口井,發5萬千瓦電,滿足這個地區2萬人口用電的需要——這樣的開發方案是比較合適的。

有這樣一個總的估計:開發溫度在360攝氏度以上的幹熱岩,所得地下熱水和地熱蒸汽可以用來發電;如果幹熱岩的溫度在80~180攝氏度之間,那麼所得熱能隻能為家庭或工廠供暖,可光是這後一部分的能量,就等於現在美國所消耗的熱能的4000倍。

繼美國之後,德國、法國、英國、瑞典、日本等國都開始進行幹熱岩的開發研究。

法國在兩年時間裏打出了6口開發幹熱岩的深井,其中的一口井深6000米,每小時可獲得200攝氏度的高溫熱水100噸。

日本的火山多,幹熱岩也多,所以日本對開發幹熱岩特別積極,據說鑽井隻需鑽到1500~2000米的深度,就能獲得200攝氏度的地熱。日本不僅參加了美國、德國聯合開發幹熱岩的試驗,而且還在本國進行了類似的實踐。1988年,他們在山形縣打了兩口 1800米的深井,井底花崗岩體的溫度大約是250攝氏度,往一口井裏注水,100~180攝氏度的熱水和蒸汽就從35米遠的另一口井中冒出來。