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世界上最深的洞可以对抗气候变化 ， 利用地下储存的热量的能量含量将满足世界的能源需求 。
为了做到这一点 ， 该工程将专注于毫米波 ， 使岩石蒸发 ， 从而比以往任何时候都钻得更深 。 麻省理工学院的一个分支机构希望在几年内扩展这项技术 。
锁定在地球表面以下的巨大地热能让科学家们垂涎三尺 ， 因为它有潜力为全世界提供清洁能源 。 为了利用这种自然力量 ， 工程师们必须设计出一种新的策略 ， 在地球深处、岩石深处钻十几英里 。 麻省理工学院的一家分拆公司认为 ， 它找到了答案：毫米波钻井 。
Quaise energy联合创始人马特·霍德在新闻稿中表示：“地下储存的热量的总能量含量超过了我们作为一个星球的年能源需求10亿倍 。 ” 。 “因此 ， 利用其中的一小部分 ， 足以满足我们在可预见的未来的能源需求 。 ”
利用麻省理工学院等离子科学与聚变中心的保罗·沃斯科夫的研究 ， Quaise Energy相信 ， 它可以蒸发足够多的岩石 ， 创造出世界上最深的洞穴 ， 并大规模收获地热能 ， 以满足人类的能源消耗 ， 而无需化石燃料 。
什么是地热能？
【钻世界上最深的洞如何给我们带来无限的绿色能源】
冰岛蓝泻湖的地热发电厂简单地说 ， 地热能是地球深处蕴藏的热量 。 这种热量是地核中铀、钍和钾等放射性粒子缓慢衰变的结果 。 这里会变得相当热 ， 就像太阳表面在10800华氏度时一样热 。
为了利用这种地热能 ， 像冰岛这样的国家通过蒸汽将其转化为电力 。 当地热水库或地球最深处的含水层中的水被加热时 ， 产生了蒸汽 ， 然后启动涡轮机 ， 启动发电机 ， 最终喷出电力 。 当蒸汽再次变成水时 ， 它会回到地面 ， 这样它就可以再次循环 。
虽然这是一种近乎无限的可持续能源生产形式 ， 但目前却没有得到充分利用 。 根据国际能源署的数据 ， 2020年地热发电量仅增长了约2% ， 新增了200兆瓦的容量 ， 与前五年的增长相比明显下降 。 一座典型的燃煤电厂的容量约为600兆瓦 。
为了到2030年实现净零排放 ， 2021-2030年期间全球地热能产量需要每年增加13% ， 即大约360亿瓦的容量 。 要做到这一点 ， 我们需要更好地获取来自地心的超热水 。 这就是毫米波钻孔的原因 。
向地球深处钻探
目前 ， 世界上最深的钻孔是位于挪威附近的俄罗斯科拉超深钻孔 。 据称 ， 这是苏联的一个项目 ， 也是与美国进行的一次鲜为人知的科学竞赛的结果 ， 它试图尽可能深入地钻探地壳 ， 地壳平均厚度约为30公里（18.6英里） 。 但这个洞只钻入地壳7.6英里 ， 需要20年才能完成 ， 因为传统设备 ， 如机械钻 ， 无法处理这些深度的条件 。
Quaise技术旨在用毫米波爆破岩石 ， 可能是一种解决方案 。 通过用毫米波能量代替常规钻头 ， 由回旋加速器提供动力 ， 可以熔化岩石 ， 然后蒸发岩石 ， 从而形成许多这些深孔 。 麻省理工学院花了15年的时间在实验室里开发了这项通用技术 ， 最终证明毫米波可以在玄武岩中钻孔 。 该公司的技术将使其能够深入地面20公里 ， 那里的温度超过900华氏度 。
该计划将引入一种混合设计 ， 首先使用石油和天然气行业开发的传统旋转钻井技术来切割地球表层 。 然后 ， 一旦工作人员到达基底岩石 ， 他们就会切换到高功率毫米波 ， 这是“传统钻井难以对付的坚硬、炽热、结晶岩石的理想选择” ， 霍德说 。
Quaise表示 ， 该公司将在2024年前建成并运行第一台全尺寸混合式钻井平台 。 到2026年 ， 该公司表示 ， 其第一套额定热能为100兆瓦的地热系统将在少数油井中运行 。 到2028年 ， 该公司预计将开始用地热发电厂取代化石燃料发电厂 。
Houde说：“在我们所处的高温下 ， 我们产生的蒸汽非常接近 ， 甚至超过了今天的燃煤和燃气发电厂的运行温度 。 ” 。 “因此 ， 我们可以去现有的发电厂说 ， ‘我们可以通过开发地热田并从地球上产生蒸汽 ， 在相同的温度下燃烧煤炭来运行涡轮机 ， 直接取代碳排放 ， 从而取代95%到100%的煤炭使用量 。 ’”
从融合到现场工作
Quaise表示 ， 它需要更深入地了解岩石特性 ， 并推进回旋管（产生毫米波的线性束真空管）的供应链 。 目前 ， 有关设备已针对专门的一次性聚变研究项目进行了优化 ， 但该技术必须大量生产 ， 并具有适合现场环境的稳健设计 。
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