从石油时代开始,人类就为能源问题发愁。但就在今年,据《每日邮报》的报道,美国的一家名叫Quaise Energy的公司正在开发一款微波钻头,据说能够钻入地下20000米,从而获取源源不断的地热能。而且这种能源一旦被开发出来,能够让人类度过23亿年的“能源自由”时光,真的有这种可能吗?

在聊“无尽能源”之前,我们先来说说获取这种能量的难度有多大。简单来说,要想得到地热能,首先你得学会打井,毕竟地热,光听名字就知道这种能源来自于地下,去地下就得钻井。所以获取“无尽能源”的第一步,就是得先学会一门强大的“挖掘技术”。

打一口深井有多难?

你知道世界上最深的地方是哪里吗?保持了最长时间纪录的,是位于挪威边界地区的科拉深井,有着12262米的深度。

当初苏联人为了展示自己的重工业技术,同时也为了探究地底深处究竟有何物质,才开启了这个“挖穿地表”的项目。但整个挖掘过程十分坎坷,从三次最严重的事故中就能看出这个项目有多难。

第一次挖坑因为钻杆被卡住,导致钻井深度只有7000米左右;第二次工程人员更换了钻杆,然而就在钻到12066米的时候,钻头突然脱落了;无奈之下,工程人员只得重新从7000米处开始钻起,白白浪费了后面钻好的5000多米。

第三次钻井的时候,深度已经达到了12262米,但这时候又发生了钻头脱落事件。自打这次之后,苏联便不再继续钻下去了。究其原因,主要是因为钻头实在顶不穿下面的岩石。

要知道,深度超过10000米的岩石,本质上就类似于一块钢铁。毕竟这种石头已经承受了数十亿年的压力。在巨大的压迫作用下,本身就坚不可摧。区区一个小钻头,自然无法将其碾碎。

就这样,世界最深井的记录,就保持在了12262米的深度。直到后来卡塔尔为了开发石油资源,重新打了一口12289米的油井,这才破了科拉深井的记录。

后来俄罗斯为了挽回面子,又打了一口12354米的超深油井,让自己重新回到了世界之巅。即便是这样,世界最深井的深度也依旧超不过13000米,从中也可以看出金属钻头的局限性。

可以融化岩石的微波钻头

本以为世界最深的记录也就那样了,谁曾想,位于麻省理工学院附近的Quaise Energy公司,直接开发了一款新型微波钻头。据说这种钻头可以打破金属钻的记录,分分钟钻入地下20000米,真的有这种可能吗?

别的咱不说,咱们先来讲讲这个微波钻头的工作原理。所谓微波钻头,就是利用钻头上的超声波将岩石震碎,从而达到“破壁清土”的目的。

根据Quaise Energy的技术人员介绍,当项目动工的时候,他们会在金属钻头前面加上微波钻头。在前面5000米深的进度中,让金属钻头先行探路。

当碰到岩石层的时候,微波钻头就会启动,利用超大功率的毫米波将前面的岩石给震碎融化。因为不用与岩石层接触,所以微波钻头不会轻易磨损,一整个流程下来,基本上不用更换钻头。

目前Quaise Energy公司靠着微波钻头的项目,已经拿到了4000万美元的融资。很多人肯定会问了,就钻个井而已,有必要搞这么大的投入吗?还真要,你以为他只是在钻井,其实人家要的是地下取之不尽的能源。

地下蕴藏的“无尽能源”

在地底下,除了石油、煤炭和天然气,还有一种资源也能给人类提供能量,它就是地热能。地热能来自于地球内核中放射性物质的衰变,就像太阳一样,可以源源不断地给外界释放热量。

科学家曾在意大利拉德瑞罗地热发电站做了个实验,他们将这种热量从地底下传导出来,然后把冷水加入到对应的容器当中,利用容器来加热冷水。当冷水变成水蒸汽后,发动机组就可以像蒸汽机一样,源源不断的给涡轮电机提供动力,有人形象的把它比喻成“烧开水”。

因为地热有着“烧开水”的功效,所以人们把地热能定义为风能、潮汐能、太阳能之外的第四大清洁能源,从中也可以看出地热能对人类的意义有多大。正因如此,科学家才执着于打穿地表,以获取那廉价、清洁的能源。

根据科学家的测算,当钻机打进地表后,钻头每下降100米,温度就会上升2度。这也就意味着,如果用微波钻头将地表打穿20000米,将会获得400度的高温。这温度别说是“烧开水”了,就算是普通的石头,都得给它融化。

所以Quaise Energy公司才心心念念的要用自家的钻头挑战20000米极限。只有这样,才能让资本家看出微波钻头的潜力,进而拉到更多的投资。

那20000米处的地表下究竟蕴藏着多少地热能呢?按照科学家的推算,地球目前的热含量一共有14.5×10^25焦耳,相当于5000万亿吨煤炭中所蕴藏的能量。如果按照每年80亿吨煤炭消耗量来算的话,怎么着也得62万年才能消耗完,这还只是建立在地球内核停止衰变的基础上。