不容遗忘的“干热岩”

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不容遗忘的“干热岩”

在英国西南部康沃尔郡一个叫鲁斯曼诺斯的地方，科学家和工程师们正在开展一项规模很大的研究工作，目的是把埋藏在地下深处的干热岩中的热能开发出来加以利用。

鲁斯曼诺斯地区从上到下都是花岗岩，计划要在这里钻6000米以上的深井，从地面用水管往地下注水，被加热的水变成225摄氏度的高温蒸汽后返回地面，再送去汽轮发电机发电。据估计，如果将这里的干热岩里储存的热量全部开发出来用于发电，那么所产生的电力将可以满足英国全国20%的电力需要。

干热岩是一种存在于地下深处的炽热的岩石，由于这种热岩层里既没有水又没有蒸汽，所以被叫做干热岩。

干热岩到处都有。地壳中蕴藏着巨大的热能，这些热能大多数都储存在干热岩里面。据计算，一块160立方公里那么大的干热岩，温度从290摄氏度下降到200摄氏度，释放出来的热能就相当于美国1970年全年消耗的能源。真是了不起！

问题是，干热岩里既没有水又没有蒸汽，怎样才能把它里面蕴含的热能开发出来呢？

美国人史密斯最先提出一种开发利用干热岩里的热能来发电的技术设想：采用特制的钻机往岩层深处打两口钻井；到达干热岩以后，再用高压水流——“水力爆破法”使两口钻井之间的岩体产生裂缝，构成通路；然后往一口钻井里注水，水被干热岩加热，生成的热水和蒸汽再用水泵从另一口钻井中抽出来；抽出来的热水和蒸汽，即可用来驱动汽轮发电机发电。

第一次开发干热岩的野外实践开始于1973年，具体钻探地点是美国新墨西哥州的芬顿山，这里的地热增温率是每公里65摄氏度。1975年，他们钻了两口上部垂直，下部弯曲的“J”形并，井深都在3000米左右。从1977年到1978年，花了9个月的时间，才用高压注水的办法把两口井打通，抽出155摄氏度的蒸汽维持了75天，尽管产生热量的功率只有3000千瓦，但是这一次成功的实践仍然是有划时代意义的。

接着美国又进行了多次试验。不久前洛斯阿拉莫斯国立实验室钻了两口近4400米的深井，先把水泵进去12小时后再抽上来时，水温已高达375摄氏度。

专家们认为，在一个地区打上二三十口井，发5万千瓦电，满足这个地区2万人口用电的需要——这样的开发方案是比较合适的。

有这样一个总的估计：开发温度在360摄氏度以上的干热岩，所得地下热水和地热蒸汽可以用来发电；如果干热岩的温度在80～180摄氏度之间，那么所得热能只能为家庭或工厂供暖，可光是这后一部分的能量，就等于现在美国所消耗的热能的4000倍。

继美国之后，德国、法国、英国、瑞典、日本等国都开始进行干热岩的开发研究。

法国在两年时间里打出了6口开发干热岩的深井，其中的一口井深6000米，每小时可获得200摄氏度的高温热水100吨。

日本的火山多，干热岩也多，所以日本对开发干热岩特别积极，据说钻井只需钻到1500～2000米的深度，就能获得200摄氏度的地热。日本不仅参加了美国、德国联合开发干热岩的试验，而且还在本国进行了类似的实践。1988年，他们在山形县打了两口1800米的深井，井底花岗岩体的温度大约是250摄氏度，往一口井里注水，100～180摄氏度的热水和蒸汽就从35米远的另一口井中冒出来。