@ 2017.05.15 , 17:00

冰岛采用极端技术开采火山能源

冰岛采用极端技术开采火山能源
Credit:煎蛋画师chon

超级火山钻井

“索尔(Thor)”,这个用北欧神话命名的钻探平台将用钻头深入火山的心脏。如果实验成功,该钻井将把地球内部的热量转化为电能,产生传统石油或天然气井十倍以上的能量。在这次试验中,冰岛展示了其在清洁能源开采领域的领先实力。

冰岛深度钻探项目(IDDP,Iceland Deep Drilling Project)自去年8月启动,并在今年的1月25日完成了工程建设。其钻探深度达到了前所未有的4659米,创造了新的世界纪录。在这个深度下,工程师期望能接触到极端压力下的427摄氏度岩浆,并利用这些热量制造蒸汽以驱动涡轮机发电。

自上个世纪七十年代的石油危机以来,冰岛一直试图从地球内部获取更多的能源。但本次地热开采是里程碑式的,因为它的目标是产生比化石能源更多的能量。

来自冰岛HS Orka能源公司的工程师Albert Albertsson参与了这个项目,他表示该工程被寄予厚望。在地下4公里的极端温度与压力下,水将进入“超临界状态”——一种介于液态和气态之间的流体状态。“我们希望它能制造5-10倍于常规能源井的能量。”

Albertsson说,这种技术的将大大减小建造发电站的财政支出。给像Reykjavik一样有约20万居民的城市提供热水和电力通常需要建设30-35个常规高温井,而产生同等能量只需要3-5个超临界井。在接下来的两年里,“索尔”的科学家团队将确认这一方案的可行性和经济实用性。

冰岛采用极端技术开采火山能源
Credit:煎蛋画师chon

并非完全“洁净”

IDDP的建造地点离蓝色环礁湖不远,这个蒸腾着淡蓝水汽的美里湖畔去年吸引了100万游客前来参观。在平台上远眺可以看到700年前的火山喷发留下的熔岩地貌,也就是Reykjanes半岛被岩浆覆盖那一部分。月球一般的地貌不仅吸引了游客,也吸引了科研机构的注意。为了训练航天员应对月球未知地貌的能力,NASA 分别在1965和1967年在该地开展了两次训练项目。

作为一个北欧岛国,冰岛拥有丰富的蒸汽泉、温泉和壮观的火山群。冰岛是世界上唯一一个电力100%来自可再生能源的国家。其中25%来自地热,其余则来自水力发电坝。

但冰岛是洁净能源领域的楷模吗?

这个问题很复杂。根据 “绿色和平(Greenpeace)”组织的挪威裔可持续财务专家Martin Norman的说法,尽管地热比天然气、煤炭和石油要环保很多,但它并不是“完全可再生且没有副作用的”。“当钻头钻进地面的时候,地下存储的二氧化碳和硫化物就会释放出来。我们必须找到应对它的方法。”

Albertsson最这个观点表示同意。但他认为,相比化石能源产生的污染,地热的污染简直是九牛一毛,况且减少和回收污染物的方法也正在迅速发展。

冰岛采用极端技术开采火山能源
Credit:煎蛋画师chon

未来任重道远

冰岛一直以来都自豪地站在世界可再生能源开发的前列,但它却“远远没有达到在减少温室气体排放上的目标”。

冰岛大学经济研究院二月份发布的报告显示,冰岛将无法遵守在第21届联合国气候变化大会(COP21)上签署的协议内容。除了农业和渔业之外,温室气体排放量在各个产业都有所上升。他们预计,与1999年相比,整体排放量增长将在2030年达到53%至99%——这与冰岛承诺的“削减40%”的目标相去甚远。

增长背后的原因是复杂的,其中既有能源密集重工业——铝硅产业发展的结果,也有冰岛旅游业的爆发式增长的影响。这片有33.8万人口“冰与火之地”,在今年却要迎来200万人次的观光者。

伴随飞机着陆时发动机的轰鸣,一辆又一辆大巴车穿梭在国家的路网中,越野车在黑色的熔岩上行驶,酒店如雨后春笋般在首都四周建立。不断增长的游客量正在对冰岛的环境造成影响。Norman担心首都会在利益的诱惑下抛弃这个国家独特的自然风貌。

在接受法新社采访时,冰岛环境部长Bjort Olafsdottir说,她希望国家能够找到达成COP21目标的方法。目前冰岛政府已经将二氧化碳排放税的税率翻倍,并取消了对污染行业的财政奖励。“这是我们的第一步,但这样还不够。想要达到减排目标,我们必须得到工业界的帮助。”

冰岛政府已经制定了将所有汽车更换为电力驱动的长远目标,以此减少对碳氢化合物的依赖。

本文译自 phys.org,由译者 下弦の月 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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