《无尽能源的秘密：地下热能的崛起与美国的领先探索》
自古以来，在人类历史长河中，战争往往围绕着“能源争夺”这一核心主题展开。时至今日，一个国家的飞速发展同样离不开充足的能源供应。试想，若一国的所有进口能源被切断，科技、军事、航空航天等领域的发展都将受限，甚至连民众的日常生活也将遭受影响。以石油为例，其提炼产物如汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青、塑料原料等，在一个人的一生中，仅在“衣食住行”方面就可能消耗近8500公斤。当能源紧张时，连维持24小时不间断供电都成问题。更何况，许多地球上的能源属于不可再生资源，用一点就少一点；有些能源的形成过程极其缓慢，可能需要数千年甚至数万年的时间。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
然而，令人惊讶的是，在地表下方20公里处，竟蕴藏着足以供全人类使用23亿年的无尽能源！据悉，美国在这一领域已走在世界前列。这究竟是怎么回事？文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
我们熟知的“烧开水”原理——利用能量加热水，使其变为水蒸气，进而推动蒸汽机运转，为涡轮电机提供源源不断的动力。本文所探讨的“无尽能源”正是地下热能。科学家曾在意大利拉德瑞罗地热发电站进行实验，成功地将地下热能传导至地面。这表明人类可以利用地下热能来加热水，为社会提供源源不断的电力。因此，地下热能同风能、潮汐能、太阳能一样，被归类为清洁能源。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
鉴于地下热能的低成本、清洁性和丰富储量，美国对其给予了高度重视。根据《每日邮报》的报道，美国Quaise Energy公司正致力于开发一种能够钻入地下20公里的微波钻头。一旦这项技术取得成功，美国将掌握可持续使用约23亿年的地下热能。对于人类短暂的生命来说，称其为“无尽能源”并不为过。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
尽管地表温度较低，但地球内部却像一个巨大的熔炉，地核温度高达6000度。热能向地表传递过程中会逐渐损耗，但在地球某些区域仍有例外，如天然温泉口等。美国黄石火山的岩浆库离地面最近处仅5公里，因此黄石公园内拥有10000多个温泉、间歇泉、蒸汽池和喷气孔等地热景观，这些地区被称为地热异常区。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
地球的热能主要来源于内部岩浆和其他放射性物质的衰变。科学家推测，地球已有45亿年的历史，内部核元素已完成约2/3的衰变过程。根据剩余1/3的比例推算，地球还能持续放热23亿年。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
除美国外，中国也拥有丰富的地热资源。我国地势西高东低，从中西部开始地势明显升高，这些欧亚板块隆起和沉降的地区蕴藏着大量的地热资源。目前中国已探明的地热能源占全球能源总规模的7.9%，相当于4626.5亿吨煤炭。例如位于西藏的羊八井地热田、云南腾冲的地热田以及位于环太平洋火山地震带的中国台湾省等地都具有较高的热能利用率。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
相较于其他国家早在20世纪初就开始研究地热能的情况，我国在1970年12月才正式步入利用地热能源的行列。当时广东省利用91℃的地热水成功发电86千瓦。随后河北、江西、西藏等地也相继利用地下热能成功发电。从1970年到1977年，我国中低温地热发电装机容量达到1336千瓦，高温地热发电装机容量为1000千瓦。截至2021年，我国地热直接利用量已占世界总量的43.4%，广泛应用于发电、供热供暖、医疗保健、温泉洗浴、种植养殖、旅游和房地产开发等领域。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
然而，地热能量越往下越多，要想开采到丰富的地热能源就需要提高开采深度。按照埋藏深度划分，深度小于200米的为浅层地热能；深度在200米至300米之间的为中深层地热能；深度在200至3000米之间的为深层地热能；地下深度超过3000米的干热岩所具有的热能也属于深层地热能。目前全球浅层地热能源几乎被开采殆尽，未来将以开采深层地热能为主要趋势。但随着深度的增加，井下温度也会升高，这对工人的身体健康构成威胁。当前解决这一问题的方法是注水取热——即通过冷水注入吸收岩壁之间的热能，再将升温后的水引导至地面提取热能，然后继续使用冷水循环上述过程。这种方法无疑是有效的，但如果开采深度足够的话效果会更好。因此开采地热的关键在于深度的提升。这也是美国投入大量精力研发微波钻头的原因所在。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
此外不可忽视的是岩石的硬度问题。地表平均厚度达17公里，钻头与岩石高速摩擦产生的热量以及地下的高温环境都会对钻头的结构造成破坏并缩短其使用寿命。因此如何制造出耐高温且耐磨的钻头成为关键所在。文章源自微观生活（93wg.com）微观生活-https://93wg.com/95478.html
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