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给火山“加个盖子”来发电可行吗?冰岛正在这么干

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[日期:2017-05-10]    来源:  作者:

 

  你可能听说过,冰岛是一个冰与火的国度。

 

  这个地处于高纬度地区的孤独岛国,受光照的影响有着不亚于格陵兰岛的寒冷,同时又因为自身是个火山岛而拥有着大量的火山。

 

  在现如今的冰岛,一共有30座活火山,这些活火山在不定期喷发的同时,为冰岛带来了大量的天然温泉、间歇泉以及地热能源。冰岛近期最著名的一次火山喷发是在2010年,位于冰岛南部的艾雅法拉火山于在当年春季两次爆发,释放出的大量的火山灰对欧洲航空运输和气候造成了一定影响。

 

  虽然许多地区都有开发地热能源的计划,但是讲道理没有哪个国家想冰岛一样打算直接从火山中取热的,传说中给火山加盖大概就是指冰岛这种做法了——不过,冰岛并没有真的给火山加盖子,而是选择在火山上打一口深深的井。

 

  冰岛从2000年开始研究利用火山的热能进行发电,用于产生可再生的清洁能源,同时给过度频繁喷发的火山一个“泻火”的阀门。

 

  这个技术有一个特别中二的名字叫“超临界蒸汽发电厂”(Supercritical Steam Power Plant)。这种电厂会利用一个钻头,在火山的山脉上打一个洞,利用岩浆的超高压和高温(约427摄氏度)把水激发成一种“超临界流体”,在这种状态下水既是液体也是水蒸气,可以更好地驱动涡轮机发电。

 

  为了实现这个状态,冰岛在最新的一次钻井实验中创造了一个超级钻头Thor,它在去年8月的时候从地表出发用了半年的时间在今年1月达到了预定位置。整个钻井的深度达到4,659米,是人类目前最深的钻井之一。在如此深度的地方取得高压和地热,能够比一般的地热井获取更多的能源。

 

  冰岛能源公司的工程师阿尔伯特·奥尔波特森(Albert Albertsson)介绍说,供应一个冰岛拥有20万人口的村庄用电,以往需要钻30~35个浅层的常温地热井。而有了这种超深地热井,只要3~5个就搞定了。在开始发电之后,科学家们有两年的时间来验证这种新型的地热井在安全和经济的角度是否值得被推广。

 

  这除了能够降低成本之外,还能进一步降低地热能源这种“可持续能源”的排放。我们一般说可持续能源的时候,都认为可持续能源是零排放的。但事实上由于在利用地热能源时不得不钻井,而钻井总会产生硫磺及二氧化碳污染,所以地热并非是完全的可持续能源,但是临界地热井能在更少的排放下获取更多的能源。

 

 

  目前,Thor正在冰岛北部的克拉弗拉火山的熔岩流上层工作,这个地方是两个大陆构造板块的缝隙地带,在这里开凿地热井还能减少火山内部压力,保护周围的居住区不受火山喷发的影响。

 

 

  冰岛是个在清洁能源领域走于世界前列的国家,如果仅从电能来说,冰岛的能源已经实现了100%清洁能源。

 

  冰岛电力有25%来自地热,而剩下的75%则来自于水电。这个决定源于上世纪七十年代的世界石油危机,当时冰岛是整个欧洲最贫穷的国家之一,冰岛在大国裹挟的石油价格战中没有任何获取资源的话语权,被迫发展了以水利和电热为基础的能源体系。因此即便算上汽车,冰岛也有大约85%的能源来自于清洁能源,仅15%来自于化石燃料。

 

  在新世纪技术成熟之后,冰岛的清洁能源还会卖给邻国。去年冰岛和英国决定研究建造1000公里长的IceLink电缆,可以为160万英国家庭提供动力。这个计划由于英国脱欧而暂时搁置,不过英国地质调查局周五在一份关于这项研究的声明中表示,这项计划将继续,并于2020年开始第一阶段的建设。

 

  如果成功,那么冰岛未来有助于把自己变成一个全世界输出的巨型地热发电厂,可以说是个新时代的“石油输出国”了。

 

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