地下热岩浆能成为新能源吗？试论人类对干热岩的开发利用
此后，地球上的各种物质随着时间的推移发生了变化，在这个过程中形成了我们现在需要的石油、矿产、天然气等各种资源。
这些资源是需要很长时间形成的，不是短时间可以再生的，人类文明发展很快。各种资源的形成速度赶不上人类开采和消耗的速度。照这样下去，地球上的资源迟早会用完。
这种传统能源在使用时非常容易污染环境，废气的处理是一个非常棘手的问题。科学家开始研究和寻找更高效、更清洁的新能源，比如可燃冰，就是其中比较成功的例子之一。可燃冰实际上是指甲烷气水混合物，水中含有大量以固体形式存在的具有晶格的甲烷。
可燃冰往往分布在海洋浅水区的底部，或者深海的沉积物中。科学家推测，这种物质是天然气和水在高温低压下形成的。可燃冰具有分布广、量大、能量密度高等特点，被认为是目前最有前景的新型替代能源。
我们现在要面对的最大问题是可燃冰的开采方法。因为可燃冰在常温常压下极不稳定，不能像矿藏一样直接开采。到目前为止，开采方法有三种，一是热解，二是降压，三是二氧化碳置换。
值得一提的是，第三种方法会泄漏大量甲烷，会造成比二氧化碳严重得多的温室效应，给地球环境带来非常严重的威胁。如果地球上冻结的甲烷全部解冻，甚至可能造成物种灭绝。
当大多数国家还在解决可燃冰的开采和运输问题时，中国已经于2065438+2007年5月完成了可燃冰的试开采。与此同时，中国还在开发其他新能源。
同年，中国在青海共和盆地首次钻遇236摄氏度的高温干热岩，并在此发现大量可利用的干热岩资源。在探索和利用新能源的道路上，中国又迈出了重要的一步。
那么，干热岩在哪里？
干热岩实际上属于地热资源的一种。地热能来自地核散发的热量，地核在穿过地幔，然后到达最外层地壳时，将岩浆加热至沸腾的热量。同时，它也是造成火山爆发和地震的“罪魁祸首”。
目前只能在地壳浅部开发地热资源，需要有合适的地质条件，比如地壳断裂的地方或者板块构造的边缘。
如果有一天能够发明出开发深层地热资源的技术，那么我们的能源问题自然会迎刃而解。因为地热能是与地球共生的，只要地球还有生命力，地热能就会源源不断。
人类很久以前就开始利用这种能量了。早期，他们只是直接利用地热能加热的水源，如温泉、地下热水等来取暖。
在科技发达的现代，地热能多用于农业，如建造温室培育农作物，控制环境水温，提高水产养殖效率等。
直到20世纪50年代，人们才真正意识到地热资源的可利用性，并开始进一步开发利用。如今，这种能源大多用于发电，人们往往在地热资源丰富的地区建造地热发电站。
现在，各个国家对进一步开发利用地热能进行了不同的尝试，有些地方可以借助地理优势充分利用地热资源，比如被大西洋中脊穿越的冰岛。光听这个名字，我们可能会觉得这是一个很冷的国家。其实冰岛不冷。
冰岛位于两个地质板块之间，地下蕴藏着丰富的地热能。冰岛几乎所有的电力都由这些地热能提供。如此有利的天气和地理位置，冰岛成为世界上清洁能源利用率最高的国家。正是因为这些丰富的地热资源，冰岛看起来冰天雪地，却到处都是温泉。
地热资源分为热液型和干热岩型。其中，干热岩型的资源量比热液型多得多。对于干热岩的定义，各国尚未达成共识。
但是，通常我们认为干热岩是埋藏在地下3至10公里，温度大于180摄氏度，内部致密不透水的一种热岩体。在开采干热岩时，我们可以在这个岩体中人为制造裂缝，然后从裂缝中注入冷水，冷水加热成热水和蒸汽后再提取热量。
有研究人员说，地热资源是由地核产生的，所以只要深度足够，干热岩在任何地方都可以开发。
干热岩石高效、清洁且可再生。在干热岩的开发过程中，既能保证安全又能保护环境，在高效的同时还能节约能源。
而且干热岩还具有热能持续、不受季节气候影响、成本低廉等优点，现在已经成为举世瞩目的新型能源。
世界上第一个利用干热岩资源的项目是美国在1974年发起的。在这个项目过程中，美国使用了之前开采页岩气的水力压裂技术，产出的干热岩最高温度为192摄氏度。
2008年，美国麻省理工学院发表了一份名为《地热资源的未来》的研究报告，其中提出了增强地热系统技术的想法，并认为该技术可用于开采干热岩。而且美国有希望在未来10到15年实现干热岩开采技术的商业化使用。
我们最初使用地热能的时候，大部分都是直接使用热液型地热资源，而干热岩附近的水资源并不多。
增强地热系统的工作方式是通过注入冷水来扩大地层之间的空隙，使地下水的循环效果更好，然后用水充分吸收地热能，最后收集热水或蒸汽提取热能。
这是目前最流行的采矿方法，但它也有一些缺点，即我们暂时无法精确控制地层裂缝扩大的方向和程度。在这种项目中，错误是非常致命的。除了无法提取热能，还可能有意想不到的结果。
此外，地层裂缝的扩展伴随着地震风险的增加。如果不开发热能，让这个地区成为“人工地震带”，那就得不偿失了。
1973年，英国也开始研究干热岩资源的开发，因为是在罗斯曼努斯火山区进行，所以命名为罗斯曼努斯项目。
1977年，英国开始了史上第二大干热岩工程。然而这次英国只探测到了2600米的深度，测得的温度是100摄氏度。
2009年，该项目也得到了欧洲联盟的赞助。目前，英国还计划开发利用位于地下4公里的地热资源。电站一旦建成，可以为英国提供十分之一的用电量。
65438年至0987年，法、德、英合作进行干热岩实验研究。在这个过程中，他们不断探索干热岩的开采技术，现在已经成熟。65438年至0997年，国际能源署制定了为期四年的“干热岩行动计划”，除了美国、德国和英国之外，澳大利亚、日本和瑞典也加入其中。
其中，澳大利亚是最晚开始干热岩研究的国家。2003年，澳大利亚在库珀盆地开发了一个干热岩项目。根据当时澳大利亚公司的网站，这个盆地下的地热资源储量相当于500亿桶石油。这次在澳大利亚的钻探深度达到了4500米，测得的温度是270摄氏度。
法国苏尔茨电站最早实现干热岩稳定发电，是1987年德国和法国的地热研究项目。
经过30多年的不断研究和尝试，终于开发出将干热岩能转化为电能的技术，这是地热能研究的重大突破。因此，即使这个电站的投资回报率不高，但它在国际科学界仍然享有很高的声誉。
中国对干热岩的研究比澳大利亚起步稍早，但起步阶段发展没有澳大利亚快。
65438-0993，中日在北京房山区合作两年，重点开展干热岩发电相关实验项目。此后，我们团队开始了解各种干热岩的开采技术，并独立研究相关开发问题。
2007年，中国能源研究会地热专业委员会和澳大利亚公司也合作了两年。在此期间，两国专家来到可能富含干热岩资源的地区，对采集的样品进行调查分析。
发现大庆市地热资源分布面积已达5000平方公里，是当时全市油气能源的1万倍。
2012年，国家高技术研究发展计划为干热岩研究项目部署了4个课题，分发给国内4所高校，其中吉林大学是该项目的牵头单位。
正是在2014年，我国首次钻探获得了质量上乘的高温干热岩。当时专家通过研究分析各种地质资料，辅以各种调查技术，得出青海省共和盆地中北部存在大量干热岩资源的结论。
共和盆地探井始于2013年6月。经过10个月的努力，在地下2230米处首次钻出干热岩，这里的干热岩温度只有153摄氏度。直到大约3年后，调查小组才在地下3705米处钻出温度高达236摄氏度的干热岩石，打破了此前调查的干热岩石最高温度记录。
在青海共和盆地，干热岩分布已达230平方公里，地下2.1公里至6公里之间的干热岩，能量折算成标准煤后重量接近45亿吨。专家指出，青海共和盆地的这一发现是推动中国干热岩研究向更高水平发展的动力。
2019年，我国在山东日照、威海等地发现大量干热岩资源，折合标准煤187多万吨。同年，中国科学家赴法国、意大利进行学术交流，考察地热发电站，吸收和学习干热岩发电方面的经验和先进技术。
目前，中国的干热岩研究仍在发展中。相信在未来，我们一定能够攻克技术难关，实现干热岩资源的高效利用，解决全国乃至全世界的能源问题。