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。
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: ~/ C1 a6 ^- ~- E2 V" s4 s# H 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)。 : F, {$ y: z2 R" |
" I" ?' \( U3 ~ 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)。 8 p, x/ {3 j+ U. m3 l: I b3 X W
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冷水抽入生产井,进入水库,蒸汽被抽出来。
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* |' j1 T* [* d. B; Z1 \6 M 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。
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! F5 h* j6 v5 f+ X) l* u" s/ j" x 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。 ' |" }, I! X0 s z
) r1 W1 U" V3 T4 b! d# K5 o 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。
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0 ]; n( t2 f# e# P, } 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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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。 / H& {, S# f: N5 n$ W4 J" F9 G
% n! @ p# }8 f5 ]. @, x 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。
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# P% s y$ q% A" p, o' R& U 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。 $ g. J. O0 C$ ]+ n9 k$ i, R- M
C3 L( M2 l2 d 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。 0 X: I7 I- S- X' D ^. B8 B, E
" R$ o% p( ] [: S) a6 a! P 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。
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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。 , t( N7 g; j) V2 b
# n' t5 {0 S4 I0 r8 N& c2 K4 X 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。 |