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据《每日邮报》报道,美国一家名为Quaise Energy的初创科技公司正在开发一种波转技术,这种技术可以让钻头深入地表两万米以下,从而获得源源不断的地热能。
据称一旦成功开发,能够供人类使用长达23亿年。那么,这在现实中真的有可能实现吗?地球难道不会被挖穿吗?
人类对于世界的探索一直不曾止步,早在上世纪70年代,人们就已经产生了挖穿地球的想法。比较有代表性的就是苏联启动的科拉超深钻孔计划。
然而直到1994年该计划最终终止,这口井的钻探深度也只达到了12262米。事实上,在科拉计划实施的过程中,前期进展十分顺利,仅仅用了一年的时间,钻探深度就达到了12000米。
但是在之后的十年里,钻探的深度却只增加了262米。原因在于越往深处,钻探的难度就越高。
从地质结构来看,地壳的平均厚度约为17公里,科拉超深钻孔到目前为止依旧停留在地壳之内,更不用说大陆地壳部分的深度大约在33千米左右。
并且随着深度的增加,温度也会随之升高,大致每加深1千米,温度就升高30摄氏度。
所以以目前的技术手段来说,挖穿地球依然是不可能实现的事情。之所以要不断向地下深处挺进,还有一个绕不开的现实背景:地球上的能源并不是无限的。尤其是当下广泛使用的煤炭、石油、天然气等化石能源属于不可再生资源,总有一天这些一次性燃料会被消耗殆尽。
假如那一天真的到来,人类要靠什么维持文明的运转?
地热能是一种从地壳中抽取的天然热能,以热力的形式存在,它可以通过地下水的流动以及熔岩,涌至距离地面1到5公里的底壳,再输送到离地面较近的地方。人们比较熟悉的温泉,就是利用地热能的一种表现形式。
早在1904年,意大利的皮耶罗·吉诺里·孔蒂王子就已经尝试将地热蒸汽用于发电。其做法是通过液压或爆破碎裂法,把水注入到盐层之中,产生高温蒸汽,再将其抽出地面,推动涡轮机转动,从而带动发电机进行发电。
同时,可以将没有利用到的水蒸气或废气送回地下进行循环利用。到了1990年,在该地区安装的发电机发电量已经达到6000兆瓦,直接利用地热资源的总量相当于4.1吨油发电的量。
可以想象一下,如果人类能够将这些深藏于地下的能量充分开发出来,就有可能彻底解决当前面临的能源危机问题。正因如此,各国的科学家也在积极研究地球内部所蕴藏的资源。
美国的这家公司则正在开发一种波转技术,并声称能够钻入地下20千米。那么,这项计划真的能够实现吗?
事实上,这项技术最核心的部分就在于钻头,它和以往的普通钻头有着很大不同。以前的钻头主要是通过破碎岩石,并把这些碎石吸出,以此来获得钻探的深度。
但随着深度增加,温度也在不断升高,因此不管钻头的材质有多硬,最终都会被快速磨损掉并需要频繁更换。而这家美国公司所使用的钻头是一种不与岩石直接接触的微波钻头,它通过回旋加速器发射出高功率的毫米波,对岩石进行融化和蒸发,然后继续向前推进。
由于不与岩石直接接触,钻头可以更好地进行散热,同时也大大增加了波转设备的耐用性。从原理上来看,这种做法相当于把传统的"啃石头"改成了"烧石头"。
以往钻头在地下几千米深处遇到的最大敌人不是硬度而是温度,坚硬的合金一旦进入高温环境,就会像烤软的黄油一样迅速失去支撑力。而毫米波则不怕热,反而正是靠热来完成开路的任务,这就把过去最棘手的障碍,变成了新技术得以运行的核心条件。
正因为具备这样的技术优势,有很多科学家对该项目持乐观的态度。
事实上,除了对未来发电前景的期待之外,也有一部分科学家认为,两万米对地球而言不过是"挠挠痒",远远谈不上会伤及地球本身,反而能够顺带为地质学界提供大量宝贵的深层地层数据,让人类第一次真正看清脚下几十亿年积累下的秘密。
但对于未知的事物,总是存在着一定的隐患,从未有人尝试过的科研项目同样会让人心生畏惧。所以面对这种新型技术,人们还是需要保持理智,在不伤害地球的前提下,合理地获取和利用能源。
回过头看,人类对地下深处的向往从来就不是单纯的好奇心作祟,而是被有限的化石能源一步步逼出来的选择。当煤炭和石油的储量在图表上越走越低,任何一种可能延续文明的能量来源,都会被科学家推到聚光灯下反复打量。
波转钻头的出现,恰好把地热能这块过去被认为"够不着的蛋糕"重新摆上了桌。
它用非接触的方式绕开了传统钻探最致命的高温和磨损难题,也让两万米这个曾经只在实验室里被讨论的数字,第一次显得没那么遥远。
当然,从实验室走向大规模商业化,这条路上还有太多未知的变量等待验证。
地下深处的压力环境、毫米波的能量损耗、废热和地层稳定性的平衡,任何一个环节没能过关,这项技术就仍然只是一张漂亮的蓝图。
真正能不能撑起人类未来23亿年的用能梦想,还需要时间和试错来给出答案。