雖然隨著新能源的普及,人類對石油的依賴會逐漸減少,但能源焦慮卻依然存在。
2022年的時候,美國的Quaise Energy(奎斯能源)公司曾發布過一則消息,他們宣稱正在開發一種微波鉆頭,能夠鉆入地下20000米,到時將會獲取取之不盡,用之不竭的“地熱能”。
實現能源自由一直是人類的終極夢想,但這真的可行嗎?
真能鉆到20000米?
要想鉆到20000米的地下,首先要解決的問題就是打一口超級深的“井”。說到這里,相信大家都聽說過,前蘇聯曾經有一個“鉆穿地球”的計劃。
上個世紀70年代,隨著科技的進步,人類對地球的探索也日益強烈,蘇聯決定在科拉半島啟動一項雄心勃勃的科學工程——科拉超深鉆孔計劃。
經過嚴謹的考察,前蘇聯選定了扎波利亞爾內市作為鉆孔所在地。因為這里擁有穩定的地質構造,巖層堅硬,非常適合鉆井。
1970年5月24日,科拉超深鉆孔項目正式破土動工。
不過隨著鉆井深度的不斷增加,井下環境變得極其惡劣,科拉超深鉆孔項目也遇到了很多困難:
- 極端環境:隨著深度的增加,井下溫度和壓力急劇上升,最高溫度達到了180攝氏度,壓力也來到了300個大氣壓。這對鉆井設備和工作人員來說,都是非常大的考驗。
- 復雜地質:地下地質結構遠比想象中的復雜,各種類型的巖石層交錯出現,對鉆井設備的要求更高。
- 未知生物: 在地下幾千米的深處,科學家們還發現了一些未知的微生物群落,這些生物能夠在極端的環境中生存,顛覆了人們的認知
一開始,鉆井因為鉆桿被卡住而只挖到了7000米左右。后來更換了鉆桿,卻在12066米處又遇到了鉆頭脫落的情況。無奈之下,只能重新從7000米開始鉆。
終于在第三次鉆井時,科拉深井達到了12262米的驚人深度。但還沒高興多久,鉆頭又脫落了。而這次,蘇聯再也無力繼續下挖了,因為再往下,鉆頭根本頂不住“鋼鐵般”的巖石。
要知道,深度超過10000米的巖石,經過了數十億年的擠壓,早已堅硬無比,就像鋼鐵一樣,普通的鉆頭根本就鉆不動。
就這樣科拉深井的紀錄保持了20多年,直到卡塔爾為了開采石油資源,挖了一口水井,深度達到了12289米。后來俄羅斯不服氣,又挖了一口12354米的超深油井,重新奪回了“世界最深”的稱號。
看到這里就可以看出,無論如何努力,世界最深井的深度也依然沒有突破13000米,這足以說明金屬鉆頭的局限性。想要繼續探索更深的地底世界,就需要新的技術才行。
美國的新技術是什么?
實際上,Quaise Energy是一家美國的初創公司,該公司由阿拉維納和瓦爾加斯于2018年創立,兩人在石油行業擁有豐富的經驗。迄今為止,該公司已籌集到總計9500萬美元的資金。
根據Quaise Energy的技術人員介紹,他們微波鉆頭主要由以下兩部分組成:
- 高功率微波發射器:產生高頻電磁波,是整個系統的能量來源。
- 旋轉鉆頭:將微波導向巖石,并使鉆頭高速旋轉破碎巖石。
鉆頭工作時,微波發射器會產生高頻電磁波,這些電磁波會被引導到旋轉的鉆頭。
當微波接觸到巖石時,會被巖石中的水分子吸收。水分子吸收微波后會劇烈振動并產生熱量,導致巖石迅速升溫并最終變成等離子體。
而等離子體是一種高溫、高壓的電離氣體,它可以輕松地穿透地下巖石,使鉆頭能夠快速地掘進。再加上微博鉆頭不用與巖石層直接接觸,所以也不易磨損,在整個工作過程中,基本上不用更換鉆頭。
而且與傳統的鉆井方法相比,微波鉆頭鉆的井速度更快。根據Quaise Energy的估計,微波鉆頭的鉆井速度可以比傳統方法快10倍以上。
雖然說的神乎其神,又投了那么多錢。但根據2024年最新的消息報道,這項技術目前仍處于研發階段。從最初的概念提出到創利公司,再到現在已經過去了十多年,但Quaise Energy還沒有能夠將技術應用到實際中。
Quaise Energy給人們畫了一張大餅,實現“能源自由”,但現實真的像想象中那樣美好嗎?
參考消息:
Quaise Energy:Unlocking the true power of clean geothermal energy.
Quaise Energy Raises $21 Million to Accelerate Terawatt-Scale Geothermal Energy
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