地壳千米美国钻入能源技术(地热能地壳美国技术能源)

导语据全美地球物理联盟统计，在美国境内约有约200万多座火山，以及多达数百万个热液系统，即使按照很低的开采利用率，地热能都已经能够为美国提供上千年的清洁能源，然而至今为止，地热能的开采利用率还不足百分之一，这其中很大一部分原因在于钻探技术方面的限制，传统的钻探技术很难突破现有的技术极限，且很难钻到地壳深部， 若要开采地热能，钻入地壳深处是必须要面临的问题
地壳的深部，是由原始火山喷发后的喷发岩侵入和凝固形成的玄武岩或者辉绿岩，而玄武岩的深度通常在20千米左右，然而目前没有一种钻探技术可以轻易的打破这个极限，然而最近，一个美国的新能源公司却公布了自己创造性的钻探方案，正式踏上了解决地热能钻探技术难题的道路
这家新能源公司名为Quaise Energy，它的这项钻探方案有多高明呢?这项方案究竟是什么，是如何做到钻入地壳20千米的?又是如何释放出巨大的能量的?一、地热能的潜力
作为一种属于清洁能源的能源形式，地热能一直以来都备受各国科学家青睐，作为备用能源，地热能的供应量是最为充足的，因此在未来或许会成为一种重要的能源来源
在众多能源供应形式中，地热能和风能、太阳能一样，都属于可再生能源的一种，和风电和太阳能一样，地热能的供应量相当的丰富，虽然目前地热能仅仅占据了全球总能源利用量不到百分之一的份额，但是它所具备的潜力却是巨大的
地热能资源储量庞大，而且从地热能源上获得的能量是连续且稳定的，这和风电和太阳能不同，风电和太阳能会因为自然环境的变化，如气温、风力等等因素的影响，导致能源利用量出现更大幅度的波动，因而风电和太阳能在可靠性上和地热能相比要稍逊一筹
地热能利用起来更为方便，而且它能够对电网网络的安全系统性能产生很大的提升效果
作为一种后备能源，平时并未进行利用，因此不需要进行特殊的保管和储存，但是一旦用到的时候，就可以很快的启动，只要有需要，地热能就可以随时投影使用
在冬季供暖的时候，很多地区的供暖就是通过地热能来实现的，同样，地热能还可以被用来进行发电，以及用来生产制冷剂等，因此，地热能资源有非常大的潜力，然而目前的地热能利用率还不足百分之一，这其中的原因也是来自于目前的地热能钻探技术的限制上
地热能的潜力是无限的，地球内部蕴藏着丰富的地热能资源，据统计，球地热能资源量是化石能源总和的20倍，比核能资源的总和还要多出一倍，而地热能的使用寿命也是巨大的，就以美国为例，若是只依靠大规模的开采地热能来满足美国现有用电量，那么美国目前现有的地热能资源就能满足美国的用电量需求长达1000年之久
不仅如此，目前全球还有许多地热资源还没有被发现，据科学家测算，全球约有10亿浅层地热能资源，就是目前没有被开发利用起来的浅层地热能资源，地热能的潜力是无限的，由此可见，地热能有很大的发展前景
二、波钻技术的应用
随着时代的发展，如今有的国家也开始了地热能的开发和利用工作，然而其开发利用的重心主要集中在采暖和发电两个方面，而现如今，地热能开发的新发现正在为地热能的开发利用前景带来前所未有的希望
在现代科技的强大作用下，科学家们又在地热能开发利用方面重新下功夫，从一个崭新的角度对地热能进行研究
目前，地热能开发利用领域的一项非常新颖且前瞻的技术就是波钻技术，而Quaise Energy公司正是依托于波钻技术，打造了一种新型的钻探技术，这种新型的钻探技术将会把地热能开发利用的大门打开，而波钻技术的突破，也将会为新能源的开发利用带来革命性的发展
波钻技术和目前我们所熟知的机械钻探技术是有很大不同的，传统的机械钻探技术是依靠机械钻头的高速旋转，通过机械磨削的方式，一个粒子一个粒子的将地壳打穿，将钻孔钻出来，而波钻技术则采用了一种完全不同的方式，它不依赖于机械磨碎的方式，而是依赖于波的方式来钻探地下
波钻技术的研究方向主要是超声波，超声波是属于机械波的一种，一个频率超过周围媒质中的分子或原子的能量转移速率的高频波，因此它是人类耳朵无法听见的一种声波，然而正是依靠于这种高频的声波，才能将地下的岩层打破
由于超声波是波动的一种，因此它的传播速度会非常快，在每个波峰和波谷之间，高密度的声波甚至将会产生高密度的气泡，而这些高密度的气泡能够承受更大的压力，可以将地壳中的岩层打破
另外，超声波的高频特性还决定了它具有非常强的穿透性，在超声波的轰击下，地壳中的火成岩将会成为碎屑，而这些碎屑的空间中，将会形成局部的低密度区域，从而达到打通地壳的效果
三、地热能钻探技术的争议
随着Quaise Energy公司的钻探技术的突破，地热能开发的前景将会为之水涨船高，然而正是Quaise Energy公司的这项技术也引起了科学家们对于地热能开发利用的一些争议
科学家们对地热能开发利用的争议主要表现在两个方面，一个方面是存储问题，地热能的使用寿命非常长，这意味着地热能的储备有时候就显得没有那么重要，然而地热能储热的问题却显得非常重要
在地热能的开采利用过程中，我们要考虑的不仅仅是储备量，还有储热效果，随着时间的推移，地下热源会不断的被开采利用，从而导致地下热源的温度和压力不断的下降，这对于地热能的续发能力将产生影响，因此，如果我们希望地热能能够实现长期的清洁能源，那么解决地热能的储热问题非常重要
另一个方面，就是地质环境的破坏问题，地热能的开采利用对地质环境的改变主要有两种，一种是热扰动，这种改变影响的范围一般比较大，不仅局限于开采利用的地区周围，还扩散到周边地区，而扰动的主要就是将地下存储的地热资源通风，这样一来就会造成能源的浪费;另一种则是构造破坏，这主要是由于地下的炽热岩浆被开采利用后，地下就会形成空洞，空洞的岩石会由于内部的能量的大幅度下降导致收缩，从而形成地表的下沉和地表的裂痕
尽管有上述的争议，然而这并不影响人们对于地热能的重视，毕竟现如今的能源问题是当前的难题，地热能虽然没有完全完善，但其清洁的特点，已经引起了人们的重视，然而地球上适合开发利用的地热能并不是那么多，因此，地热能的开发利用问题依旧是刻不容缓的难题
结语随着地球上的地热资源被开发利用，由此产生的争议也是大家难以回避的，但是，我们对待地热能需要一分为二的态度，既要充分发挥其能源方面的优势，同时还需要兼顾环境和资源的保护，力求在开采利用地热能的同时，不断提升其可持续利用的能力，这样才能推动地热能领域的更好发展
各国对清洁能源的重视和研究努力让人们看到了未来清洁能源发展的巨大可能，地热能作为清洁能源领域的一大利器，其未来的发展前景是无限的，因此我们应该更加注重地热能的开发利用，为未来清洁能源发展的道路带来更多的希望
同时，我们也期待着波钻技术的应用能够不断推动地热能的开发利用进程，让清洁能源领域迈出更加坚实的步伐
对于新能源技术的研究我们也期待着有更多的进步和突破