只需钻入地下几千米,就能找到无穷能源!为何没有人开发地热能?


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只需钻入地下几千米,就能找到无穷能源!为何没有人开发地热能?


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【只需钻入地下几千米,就能找到无穷能源!为何没有人开发地热能?】
只需钻入地下几千米,就能找到无穷能源!为何没有人开发地热能?


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自人类学会利用化石能源开始 , 围绕这些能源的纷争就从来没有停止过 , 因为所有人都知道这是一个不可持续的买卖 , 只会越用越少 。
众所周知 , 我们现在使用的化石燃料是亿万年前原始植物存储太阳能 , 这些燃料的储存效率极低 , 周期极长 , 但即便如此 , 随着开采技术的发展 , 这些仅有的化石燃料也能满足人类很长时间的能源需求 。
事实上 , 我们现在使用了大部分能量都是来自太阳能 , 或者说都只能靠天吃饭 。

比如风能 , 它的本质是地球大气层接收太阳能不均匀——受热不均导致大气膨胀并产生了风;
水电呢 , 它其实是将水的势能转化成电能 , 但是这个势能最初也是太阳能赋予的 , 水吸收了太阳能变成水蒸气 , 然后转移到高处 。
当然 , 也有两种能源技术完全不受限于太阳 , 那就是核能和地热能 。
我们现在利用的核能技术是裂变 , 其能量来源铀等高质量原子分解成更小原子并释放部分能量 。

如果你要问这些重核的能量来自哪里 , 那么答案还是恒星 , 准确地说是超新星爆发产生的极端能量让较小的元素融合成了较重的元素 。
但重点不是这些核能的最初能量来自于哪里 , 而是我们需要像开发化石能源一样 , 去开采包含铀等高质量原子的矿石 , 这意味着它也不是特别可持续 。
剩下的只有地热能 , 这绝对是地球 “最宝贵的财富” , 它就在地球深处 , 而且它所包含的能量之大可以用取之不尽来形容 。
然而 , 如你所见 , 很少有人去开采这块巨大的蛋糕 , 这是为何呢?

地热能来自哪里?
从随处可见的火山中就不难发现 , 地球内部是非常炎热的 。 现有的采矿和钻探经验告诉我们每深入地表32米地温就会升高1℃ 。
现在科学家普遍认为 , 到达地球的核心的话 , 其温度将达到5000℃到7000℃之间 , 这比太阳表面的温度(6000℃左右)还要高许多 。
关于地球内部热量的来源存在许多争议 , 但是在大部分模型中都有主要的两个来源——那就是引力和放射性元素的衰变 。
引力部分与行星的形成有关 , 早期太阳系中的物质会相互吸引 , 所以它们逐渐凝聚成更大的星球 。
当物质逐渐沉入地球核心 , 动能在相互摩擦中释放能量 , 这导致早期的地球热到完全融入的状态 。
经过数千万年的冷却 , 地表逐渐失去温度 。 不过 , 从现在地温梯度中不难发现 , 地球的热量至今还在不停流失 。

要知道地球都已经形成46亿年了 , 为什么地球内部还是这么热呢?
很明显 , 仅靠引力最初制造的热量是不够的 。
在早期地球还是熔融状态的时候 , 较重的元素大多会下沉 , 而较轻的元素大多会浮到表面 , 所以地球内核积累了许多放射性元素 , 而这些元素不停地衰变 , 继续给地球内部加热 。
同时 , 地球很大 , 体积越大的物体 , 实际上它保存热量的能力就越好 , 因为它的表面积相对于体积更小 。
所以 , 现在像体积更小的火星、月球等星球的内部都已经没多少热量了 , 而地球依然充满活力 。

地热能够让人类用多久?
如果地核的热量大部分来自放射性元素的话 , 那么地热能就是可再生的 , 至少在50亿年后太阳膨胀成红巨星把地球摧毁之前 , 地球内核依然不会冷却下来 。
即便地球内核的温度不靠放射性元素的持续加温 , 那么要把7000℃的铁和岩石(地核的主要成分)下降到100℃ , 其所释放的能量10%被人类利用情况下 , 也足够人类使用170亿年了(这个是一个网站上的极客估算的数值) , 这比太阳系存在的时间都久远 。

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