科學家計劃鑽入火山的岩漿室以釋放強大的能源

(SeaPRwire) –   冰島科學家提出了一項雄心勃勃的計劃,要鑽入火山岩漿室以開發豐富的潔淨超熱地熱能源。

如果成功的話,這項計劃將是一項科學首創,它將鑽1.3英里深入地殼,目標是位於冰島東北部的克拉弗拉火山的岩漿室。

憑藉超過200座火山,冰島已經在地熱能源領域領先,它可以提取熱或熱蒸汽並分離為液態水和蒸汽。蒸汽然後通過渦輪機轉化為電力,用於供熱其許多溫室,為當地高水平的農產品生產提供熱量,以及家庭供熱。根據綠色能源網站Energy Transition的數據,冰島約90%的家庭都是通過地熱供熱。

然而,地熱能源的蒸汽溫度(482°F)低於化石燃料發電廠的蒸汽(842°F),所以鑽入岩漿室可以釋放更強大的能量,提升該國整體能源儲量。

“在那樣低的溫度下效率很低,所以人們很感興趣想開發超熱地熱,”阿拉斯加大學費爾班克斯火山學家約翰·艾克爾伯格告訴《新科學家》雜誌。

“生產近岩漿超熱地熱能的目的是,這些井的產能在產能方面可以高出傳統井一個數量級,”KMT項目經理Björn Þór Guðmundsson告訴《每日郵報》。

“我們可以鑽一口井代替10口井獲得相同的發電量。”

該項目由冰島岩漿研究組織Krafla Magma Testbed(KMT)進行,將在2009年一項目近一個克拉弗拉岩漿室進行鑽探的基礎上進一步開展。該項目團隊來自附近自1970年以來就在火山中開發地熱能的發電廠。

當時的目的是只是接近岩漿室來探索地熱能選項,但岩漿室的深度不如預期,項目意外鑽入了岩漿室。

鑽頭擊中了岩漿,842°F的高溫燒毀了井筒的鋼質襯裡。KMT科學家現在正在研發能抵抗那種灼熱熱量的材料,以供未來項目使用。

該項目證實,鑽入岩漿室是可行的,根據《新科學家》雜誌的報導。

“KMT的主要目標之一是開發能抵抗這些條件的井,以正確的材料,”Guðmundsson告訴《每日郵報》。

克拉弗拉是該國最爆發性的火山之一,自該國首次定居以來已發生大約29次爆發,但最近一次爆發發生在1984年。上個月爆發的火山位於港口城市格林達維克附近。

“利用毗鄰熱源的超熱或超臨界蒸汽可以提高能量輸送到地表的效率一個數量級,將電力轉換效率提高3.5倍,”KMT2018年一篇論文中寫道。

“當它與長距離HVDC(直流高壓)電力傳輸的優勢相結合時,如無需運輸燃料或廢物,碳排放有限,地熱能將完全改變電力遊戲規則。”

該項目還將幫助KMT科學家監測岩漿室,通過安裝壓力傳感器進行壓力測量,進而改善預報能力。

本十年後的實驗可能包括向岩漿室注入流體以改變壓力和溫度,然後測量結果,根據《每日郵報》的報導。

“該項目的驅動力在於理解岩漿系統,改進火山監測策略,開發下一代高熱量地熱能源,”KMT2018年一篇論文中寫道。

“監測岩漿室頂部的溫度分布將揭示岩漿對水熱系統的實際熱通量,這將是前所未有的觀測,將檢驗超熱地熱系統的前景和可持續性。超熱地熱系統的溫度高於662°F,”科學家補充道。