向岩浆要能量

 

火山景象在我们脚下的地球中,奔涌着火热的岩浆,如果这些岩浆喷发出来,就形成了壮观的火山,其破坏力往往是十分骇人的。然而,这些岩浆并非完全有害无益,至少它们蕴藏着巨大的能量,人类正在逐步学会去控制这些地下“火龙”来为人类服务。

    地球是个炽热的星球,虽然外面覆盖着冷冷的地壳,内部的温度却高得惊人,据科学家推算,地心的温度在6000℃以上。地壳下那些大量炽热的岩浆的平均温度超过1000摄氏度,科学家把岩浆中存在的能量叫″地热″。然而,现在的科学水平还不能让人类直接去利用这些岩浆中的能量。由于岩石是热的不良导体,地球内部岩浆中的热能不容易传导到地面。但是,这些岩浆往往会在地壳较薄的地方或碎裂的地方(如火山口)往上蹿,在这个过程中,岩浆会加热地壳中的岩石和地下水,产生温度很高的热水和水蒸气。科学家就是利用岩石、地下水、水蒸气中的热量来为人类造福。

    地热所蕴藏的能量极大,在各种能源中仅次于太阳能。地热量的分布随着距地表的深度增加而增大,在距地表15公里范围内,平均每深入地下33米,温度就升高1摄氏度。全球火山地区水蒸气中所储存的能量是全球石油能量的1000多倍。地下水和水蒸气中蕴藏的能量是全球煤炭总能量的1亿多倍。由上可见,地热是总量相当惊人的一种能源。然而,人类对这些能源的利用才刚刚开始,地热开发是大有前途的一个行业。

    人类对地热的认识和利用有很悠久的历史了,早在我国秦朝的时候,秦始皇就学会了利用温泉洗澡。后来,人们还学会了利用灼热的火山石来烧烤食物,还利用火山蒸汽来蒸熟食物。由于古人缺乏现代化的设备,他们对地热的利用也只是限于露出地面的地热。现代利用地热主要有两种方法,一种是地热取暖,一种是地热发电。人类把热热的地下水或蒸汽接上来,送进暖气管道,就可以进行取暖了。地热暖气厂需要建立一些大的热水田和蒸汽田,就像收集天然气那样去收集地下热水和地下蒸汽。各国即将流行的生态建筑中利用的主要能源之一就是地热能。地热取暖一般是采用低于90℃的低温地热资源。其中6090℃的热水用于加热和技术处理过程;4060℃的适中热水,用于医疗、洗浴和暖棚园艺;2540℃暖水,用于农业灌溉、水产养殖和土地处理。1904年,意大利首先开发了一个大型的蒸汽田进行地热发电,当时的发电能力就达到19万千瓦。地热发电一般是采用60150℃的中温地热和高于150℃的高温地热。地热发电具有设备简单、运行稳定、成本低廉等优势,更重要的是,地热发电对减少环境污染具有重要作用。

    地理勘测证明,我国拥有丰富而广泛的地热资源,已发现3200处地热资源区,2000多座地热井已经挖掘,其中有255座具有高温地热发电的潜力。我国已有2900处可直接用于取暖的地热资源被发现,其中平原地热的储量就相当于2000亿吨煤的能量。据估计,我国地热资源的总发电量可达580万千瓦,其中仅有3万千瓦被开发,所以我国地热发电还大有潜力可挖。