地壳热量用于发电已经有一个多世纪。工程师们收集热水或蒸汽,这些水或蒸汽就在地表附件冒气泡,可以用来驱动涡轮机发电。这些地区大部分都已被开发。新开发地是有热岩的地方,这些地方没有岩石裂缝,也没有水产生蒸汽。 + q9 _: k3 e' {" L9 t
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为了利用这些热量,发展地热能源,使它从小型市场发展为绿色能源的重要来源,工程师们正在研究一种新技术,称为增强地热系统(Enhanced Geothermal Systems)。 7 ?2 I! X6 V5 |' p4 ?
* @, N$ U2 c0 Q- _ 井要深深地钻到岩石中,水被抽进去,这会在岩石上产生微小的裂缝,这一过程称为水力切变(hydroshearing)。 $ u( G# L7 g( ^& ^! s" p
# a4 O# M! K+ V- U* V9 u: d) f6 J 冷水抽入生产井,进入水库,蒸汽被抽出来。
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水力切变类似的过程称为水力压裂,用于释放页岩地层中的天然气。但是压裂是使用充满化学品的液体,会形成巨大的裂缝。 4 g+ G- V) j) o/ Y
" V; m- L4 h' m$ P" x! V 西雅图(Seatle)能源公司地岩公司(AltaRock)希望展示一种新技术,可创造更大的水库,他们是采用一种塑料聚合物,这种聚合物用于制作生物可降解杯子。 $ O$ p! a8 A3 |' M9 x0 i
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美国能源部已给予这一项目2150万美元的刺激资金。这也配合私人投资,其中包括谷歌的630万美元。 & t2 A0 V: k5 V( n
6 T, B I$ I6 f5 @: F8 \+ N8 a 劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)地震学家俄涅 马杰(Ernie Majer)说,纽伯里发生大地震的危险非常低。这一地区是一个地震死区,没有显著的断层。这里足够远离人口中心,不可能有财产损失。多层火山灰堆积了几千年,会减弱任何震动。
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5 @* `" h$ r& C6 I Z2 P' U 地质学家认为,纽贝里火山(Newberry Volcano)曾一度是瀑布山(Cascades)的一座最高的山峰,达到海拔10000英尺,直径20英里。它削掉山顶,是在最后一个冰期前,留下一个火山口,布满了高耸的熔岩流(lava flows),两个湖泊,400个渣锥(cinder cone),高约400英尺。
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4 o( ^. p( W4 y. D& h2 e" Y' P" z 虽然这一火山1300多年没有爆发,但是,热岩接近地表,开发探井是在20世纪80年代进行的。 # D: \1 z" { [) E% p, ^' U
1 ?" [# y0 N( X, N* i+ P+ m, {* F 有21天多,地岩公司每分钟要把800加仑的水注入10600英尺的测试井,井已钻好,总共可存放2400万加仑。根据计划,冷水会裂开岩石。这种微小的塑料颗粒抽进井中,会密封裂缝。然后更多的冷水可以进入,绕过第一层,裂开井中更深层的岩石。这一层再被密封,冷水会裂开第三层。之后,这些塑料会融化。 $ G3 ]3 X M8 g0 w. Q
% _: N7 Q' D7 A3 ]6 B 地震传感器会形成详细的压裂地图,预计形成的裂缝水库,是始于地下约6000英尺处,延伸到11000英尺深处。它的直径约3300英尺。
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上个月,美国土地管理局(Bureau of Land Management)公布了纽伯里项目的环境评估,没有预见到会有任何问题妨碍它。该机构正在征询公众意见,在未来几个月内要作出最终决定。 ' X6 u5 a- w" I4 M
2 e' `1 w0 R9 h+ d( v 增强地热系统是有吸引力的,因为它极大地扩展了地热发电的潜力,不同于风能和太阳能,它发电可以24小时进行,不受天气影响。 " Z7 C: S" H5 z, I' L1 G: p( q
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天然地热资源占约美国电力生产的0.3%,但是,2007年美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的一份报告估计,增强地热系统可能上升到10%,在50年内,价格将可与化石燃料竞争。
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地热资源是巨大的。 2008年美国地质勘探局(USGS)评估发现,增强地热系统可遍布西部,那里热岩比东部更接近地表,有望生产美国电力的一半。 |