地下两万米，藏着可供人类用23亿年的无尽能源？美国已经在开发了

游戏天地 2025年08月11日 17:28 1 admin

地热能这东西，说实话，一直就在我们脚底下待着，可大多数人没太当回事。它来自于地球内部的热量，主要来源是地球形成时的余热加上放射性元素衰变产生的能量。这些热量通过岩石和地下水慢慢传到地表，形成温泉或者直接用于发电。全球来看，地热资源分布不均，主要集中在火山带和断层区，比如冰岛、印尼这些地方。但如果能挖到更深的地方，比如地下两万米，那情况就完全不一样了。因为温度和压力随着深度增加，每往下100米，温度大概涨3摄氏度，到了两万米，能达到600摄氏度的高温，这种条件下，水变成超临界状态，能量密度高得惊人，能产生更多电力。

为什么说能用23亿年？这个数字不是随便编的，根据一些科学估算，地球内部储存的热能总量巨大，如果全人类按当前能源消耗水平来用，够撑那么长时间。当然，这是个理论值，实际开采受技术限制，但潜力确实大。国际能源署的报告指出，地热能的技术潜力是所有可再生能源里排第二的，仅次于太阳能，能满足全球电力需求140倍以上。2024年底，全球地热发电容量达到16873兆瓦，虽然只占全球电力的一小部分，但增长势头在加速，尤其是新技术出现后。

传统地热开发主要靠浅层资源，比如地下几千米的水热系统。像印尼、菲律宾、土耳其这些国家，已经建了不少电站，2023年全球新增容量0.1吉瓦，主要来自这些地方。但浅层资源有限，很多地方没温泉或热泉，就没法用。深层地热不一样，它瞄准的是干热岩，就是没水的热岩石，需要人工注入水来提取热量。这就需要钻得更深，挑战也就来了。钻井成本高，因为岩石硬，温度高，传统钻头容易坏，钻液循环困难。全球最深的钻井是俄罗斯的科拉井，深12262米，但那是科研用的，不是为能源。

美国在这方面走在前头，他们没满足于浅层，正大力开发深层技术。能源部支持了不少项目，目标是到2050年地热供电达100吉瓦。2024年10月，内政部批准了犹他州的Fervo Cape项目，能产生2吉瓦电力，够200万户家庭用。这是用创新技术开发的，标志着美国开始大规模布局。拜登政府还简化了许可流程，允许更多公共土地用于地热勘探。到2025年，美国已批准42个可再生能源项目，其中14个是地热相关的，总容量超32吉瓦。

重点说说Quaise Energy，这家公司是麻省理工的分支，专门搞毫米波钻探技术。毫米波是种电磁波，波长介于微波和红外线之间，本来用于核聚变实验，能加热等离子体到极高温度。现在他们改用来钻岩石，不是机械磨，而是直接汽化岩石。优点是速度快，不用换钻头，成本低。2022年6月，Quaise从实验室起步，用陀螺管发射波束测试岩石样本。2024年，他们建了第一台混合钻机，结合传统旋转和毫米波，能钻更深。

到2025年，进展更快。2月，他们从实验室转到实地测试，在得克萨斯中部钻了花岗岩，这是地下常见硬岩。5月，在休斯顿演示技术，达到新深度。7月22日，Quaise宣布钻到100米，这是毫米波钻探的记录。虽然离商业深度远，但证明了技术可行，能高效穿透基底层。总裁卡洛斯·阿拉克说，这超出了预期，毫米波是唯一能达超热岩的工具。他们的目标是钻到20公里，温度超400摄氏度，产生超热地热。

不止Quaise，美国其他公司也活跃。Fervo Energy用水平井技术，类似页岩气开发。2023年，他们在内华达建试点，证明了增强型地热系统。2024年，Fervo的Cape项目获批，计划用水力压裂创建裂缝，注入水提取热。谷歌和Fervo合作，用地热供电数据中心，因为AI耗电大，需要稳定电源。地热容量因子超90%，远高于风电30%或太阳能15%，适合基荷。

全球看，美国领先，但其他国家跟上。印尼有2.4吉瓦容量，计划到2060年达23吉瓦。肯尼亚2023年加35兆瓦，日本用补贴开发小电站。中国投资最多，2023年占全球地热投资70%，主要用于供暖。欧洲如德国、法国探索深层，法国有Larose的微波钻探。国际能源署说，到2050年，地热投资峰值1400亿美元/年，能达800吉瓦容量，满足15%电力增长。

但问题不少。钻深层风险高，地质不确定，可能遇地下水增加能耗。环境上，诱发地震是担忧，虽小但需监测。许可慢，美国简化了分类排除，但特殊情况还需评估。成本上，现在深层地热电价7.8-22.5美分/千瓦时，比风电太阳能高，但预计降到2-3.5美分/千瓦时。油气行业技能可转移，80%投资与油气重合，能加速。

地热优势是清洁，碳排放比煤厂低35倍，水耗少，二元循环厂用0.24-4.21加仑/千瓦时，比热电厂15加仑低。还能供热，全球潜力320太瓦，用于区热网脱碳。2023年，地热电力97.3太瓦时，热能205太瓦时。