地热：深入地下3千米处的节能新能源

    图：冰岛雷克雅莫西部的地热能电厂。冰岛可以说拥有众多天然的增强型地热系统：由于处在欧亚和北美构造板块的边界地带，持续不断的地壳活动使冰岛的地下产生了无数断层和裂缝，降水从高山地带渗透到1~3 千米深的基岩，受到岩浆加热，随后由于密度减小就会自己上升至地表。因此在冰岛，地热发电占全国总发电量的19%以上。
 　　

    将钻头深入地下3千米到10千米处，那里蕴藏着巨大的热能。 　
　

    轰轰、轰轰轰随着机械持续的噪声，老波特面前的钻头不断伸向地下。“钻吧宝贝儿！再往下钻”钻头的目标是地下10 千米处的热岩，它准备在上面钻一个孔。 　　

    鲍勃·波特（Bob Potter）是增强型地热系统（EGS）的发明人之一。自20 世纪50 年代，波特和他的同事就开始在洛斯阿拉莫斯地区（Los Alamos）调查深埋地下的热岩破裂口的能量潜力。他们的想法是：在这些发烫岩石的裂口注入水，然后用抽水机将被岩石加热了的水抽出得到蒸汽来驱动涡轮机，最后再将这些水注入到地下封闭的环状回路以便循环使用。这就是EGS 的雏形。 　
　

    更多的地热 　　

    EGS 与传统地热系统不同的是，它可以挖掘地下较深位置（约3.6~9 千米）的地热。美国是一个蕴藏地热的大宝库，如果将地热用作发电，与传统化石燃料相比，它不会产生温室气体（CO2）与二氧化硫（SO2）等污染物；与风能、太阳能系统相比，地热发电厂又不受气候和时间的影响，可以日夜工作，提供不中断的电力。但问题是传统地热对地质状况的要求非常高。目前，美国的浅层地热资源（井深300~400 米左右，即可开凿出80℃~90℃的地热水）主要集中在西部地区，其他的地热资源必须通过深层钻探才能得到。 　　

    波特的技术正解决了这个问题，它可以满足普遍的EGS 的深度要求，这就使EGS 的构想成为现实。如果EGS 达到普及，这就意味着，地热能可以在全国使用。 　　

    20 世纪70 年代，EGS 由洛斯阿拉莫斯国家实验室 (Los Alamos National Lab) 首次提出。但随着20世纪80 年代中期油价的下跌，政府对于地热研究的投资逐渐减少，EGS 技术几乎被人们遗忘。波特也不得不放弃自己的研究。20 世纪90 年代，波特与麻省理工学院的化学工程师杰弗逊·W·泰斯特（Jefferson W. Tester）合作，共同研究出了一项叫做热液裂变的钻井专利技术（可以钻得更深）。为了能使这种技术达到普及，2004 年，波特说服了自己的儿子在加利福尼亚红杉市建立了一家钻井技术的商业公司，专门开发可用于地热开发的硬质岩石钻探技术。
　　

    与此同时，泰斯特教授也没有停止自己的工作。2006 年，以他带领的麻省理工18 人专家组提交了一份有关EGS 的报告。这份报告对使用EGS 技术是否能够大幅度提高美国地热资源使用率及它的商业化发展做出了详尽的评估，此外，还包括该技术是否会造成环境影响的检测结果。
　　

    据这份研究显示，地层下有足够的热能，并能以最小的环境代价来供应美国未来电力10% 的需求。挖掘热井确实有潜力代替国家目前正在大量使用的传统化石燃料、水电和核电厂供应电力。