科学家尝试让火山为地球发电

地核就像一个核反应堆，通过分解放射性元素如铀、钍和钾来释放热量。几十年来，科学家已经能够利用这种热量——通过地热井为涡轮机提供动力。但是现在，研究人员不仅有能力在火山内部钻孔，还能开发熔岩中所含的热量，从而获得更高的能量。如果所有现有的地热井都被新技术取代，人们可利用的可再生能源总量将增加30%。

科学家们试图利用岩浆中蕴含的能量的奇妙想法来自两个“意外”。第一次“事故”发生在1985年，当时一群在冰岛钻地热井的工人遇到了由高压蒸汽引起的爆炸，这在意料之外是很难控制的。科学家认为，这种高压蒸汽来自含水层，高压使水开始沸腾，但水不能完全膨胀并转化为蒸汽，所以它必须保持液态。当达到222个大气压并且温度达到374℃或更高时，水将达到这种“超临界状态”，并且处于这种状态的水包含极强的能量。一旦气压下降，水就会喷出来。

加州大学河滨分校的名誉教授和地质学家威尔弗雷德·埃尔德说:“我们希望开发和利用这种能源。一口普通地热井可以产生5-10兆瓦的电力，而一口“超临界地热井”的发电量是前者的10倍。”

第二次“事故”发生在2009年，当时冰岛深海钻探项目(IDDP)在钻探理论上可行的“超临界流体井”时意外接触到岩浆，岩浆熔化了钻探设备。然而，钻井队意识到，强大的热能可以提高钻井能力。温度越高，水越容易进入“超临界状态”，而注入井中的岩浆温度超过900℃。

为了利用熔岩产生能量，工人不需要直接钻入熔岩。相反，他们可以在熔岩附近钻一口温度较低的井，然后用蒸汽给涡轮增压。蒸汽也可以通过注水人工产生。尽管“超临界地热井”的使用受到地理因素和耐热材料的限制，但研究人员在2011年成功地在熔岩上方钻井。虽然那里的温度只有500℃，但它的发电能力仍然达到35兆瓦。这也是研究人员第一次证明用熔岩“欢呼”建造“超临界地热井”是可行的。

约翰·霍普金斯大学地球和行星科学系的布鲁斯·马什教授没有参与这项研究，他说他对地热井的巨大科学价值非常乐观。马什指出，岩浆是一个非常具有挑战性的研究领域。(段荣)

《中国科学日报》(2014年2月11日，第二版国际版)

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