1861年4月,成员的第一次探险穿越澳大利亚大陆从南到北,再开辟一词挖掘库珀溪附近的一个古老的桉树。消息的同志表示,商店的食物被埋葬在那里,让他们活着的艰难跋涉之后。
他们并不知道,相同土壤躺下两英里455°F花岗岩-进行地球的核心热量离水面很近,而在大多数地方,但仍然用一层厚厚的绝缘煤和clay-rich沉积岩。
现在一个新的探险挖掘,或者说钻井,通过土壤和岩石,可能帮助人类生存的双重危险的全球变暖,能源危机。
布里斯班地球动力学四井钻——两个测试,现在一个注入和一个生产——为了证明热量被困在花岗岩可以澳大利亚过去气候变化。公司目标是40兆瓦的电力生产现场,到2010年扩大到2015年的500兆瓦——一个典型的大型火力发电厂的大小,但没有污染。
最终,由于异常热岩接近表面和现有基础设施从石油和天然气生产,库珀河流域就可以产生约10000兆瓦的电力——足以取代20大型燃煤电厂,地质学家瑞Wyborn说,地球动力学的首席科学家。这就是这项技术的潜能,被称为增强型地热系统,适用于澳大利亚和世界,根据Wyborn。
说:“在澳大利亚地热Wyborn”,可能会提供所有的电力需求在接下来的100年里没有任何麻烦。”
随着世界搜索不注入更多的能源温室气体排放到大气中,风能和太阳能等可再生能源获得最多的关注。但深层地热能——水注入到热岩石,表面加热,然后带回涡轮机的电力——越来越被看作是一种潜力巨大的无污染的能源。小型示范工厂操作已经在法国和德国,而冰岛和美国有着雄心勃勃的项目。
多达5%的美国力量可能来自地热,到2050年,据政府估计。但一些分析人士和科学家说深层地热能,通过所谓的“增强型地热系统”(EGS),可能更有助于美国和世界的能源电网。潜力无疑是巨大的:最近的一份报告由麻省理工学院的研究人员估计,利用地热能,超过200000穰焦的能量可以捕获仅在美国,或“2000倍(总)…能源的年消费量在2005年在美国。”麻省理工学院的化学工程师杰斐逊测试人员说,该报告的主要作者,“这是一个非常大的资源,也许被低估的影响可能会向美国提供能源”
尽管EGS有许多优点,它不产生的二氧化碳排放,可昼夜(与阳光和变化无常的风),和可以发达几乎在世界任何地方,还有许多工作要做,才能大规模投入使用。主要障碍是成本和开发先进的水泵可以移动大量的水通过骨折深,热岩。
目前,地热能提供介于10美分千瓦时电,1美元,根据热岩的深度和地形的地质结构。远高于6美分每千瓦时的电力来自煤炭的燃烧。但这一差距可能稳步缩小在全球各国政府采用税收碳排放的总量管制与排放交易制度。燃烧煤炭的真实成本,石油和天然气是考虑到方程,以及工程师改善增强型地热系统所使用的技术,这种形式的吸引力的替代能源有望增长。
多达5%的美国力量可能来自地热,到2050年,据政府估计。
“现在的问题是:我们能做得更好吗?”卡尔Gawell说,美国地热能源协会执行主任在华盛顿特区”在什么尺寸?以及广泛的可以复制的吗?”
深井
利用地球的热能源有着悠久的历史。有温泉洗澡和清洁自古以来,获得提到从罗马年报冰岛传说。和使用这种潮湿的前哨发电日期早在1920年代。就在那时,间歇泉复杂在加州北部开始操作,依靠自然界提供完美的情况下,断裂的地下岩石装满水,然后加热,逃到表面。
今天,间歇泉,世界上最大的地热电站,为725000个家庭产生足够的电力。超过1瓦的地热能目前全球生产-从加利福尼亚到冰岛菲律宾几乎完全依赖这种自然流露的地球热量。已经有超过3000兆瓦的美国地热能力-大部分的间歇泉和多达100新的地热电站提出了有前途的网站。本周,美国内政部宣布将提供超过1.9亿英亩的联邦土地租赁地热开发。
但模仿自然——钻井在地下深处,压裂岩石和水通过它来捕获热量——可以释放出一股地热能的激流,根据最近麻省理工学院的报告,“地热能源的未来。”
这种人造地热系统可以获取高达40%的热量在基岩和15%转化为电能通过简单的低温汽轮机在表面,根据机械工程师罗恩DiPippo马萨诸塞大学,达特茅斯学院,麻省理工学院的报告小组的成员之一。
研究人员估计,仅为10亿美元的投资超过40年——一个大型火力发电厂的成本和核电站的成本的一小部分- 100兆瓦的清洁,可靠的地热能可以仅在美国发展起来的。的能量相当于200多燃煤电厂或100个新核电站。
技术发展大规模EGS是没有,但是会很快,许多科学家说。“我们可以开放骨折,这不是一个问题,”麻省理工学院的测试人员说,指出基本的技术已经存在。“你当然可以定向钻井。你可以把热水转换成蒸汽。”
增强型地热系统的一个关键好处是他们的稳定性。一旦到位,地热发电厂发电几乎所有的时间,根据丹尼斯Gilles,高级副总裁地热间歇泉的所有者,Calpine。EGS系统甚至比燃煤发电厂,Gilles说。
但是唯一现有EGS发电厂Soultz-sous-Forets,法国和朗道,德国,后者产生22瓦特小时每年欧洲电网。没有人证明,这种先进的地热系统将大规模的工作。并努力开发一个这样的地热发电厂在巴塞尔瑞士指出了另一个潜在的问题:地震。
不稳定地
2006年12月和2007年1月,三里氏3级以上地震——太小造成严重破坏,但足以被居民——感到慌乱巴塞尔(1356年被地震夷为平地)。原因是注入冷水地球深处为了骨折热,不稳定的岩石和创建另一个先进的地热系统。这个项目被带到一个兵荒马乱的震动。
这种诱发地震是不可分割的一部分,任何增强型地热系统,在本质上揭示骨折被创建在地下岩石的地方。间歇泉,例如,每年生产超过3000小地震,或平均10天。一些地震是自然产生的,而另一些则有限造成的水地下喷泉泵增加自然蒸汽在创建网站。
专家说,地震造成EGS不太可能是一个重大的技术障碍,特别是如果工厂位于远离人口中心。“诱发地震没有造成破坏性地震的类型,人们认为,“解释EGS专家艾伦Jelacic美国能源部的地热技术项目。“这是不会导致你的房子倒塌或造成重大损害。人们可以学会忍受它。”
除了地震、钻井成本的增强型地热系统面临的障碍:石油和天然气行业,这些成本金额超过500美元一英尺井深度超过18500英尺,每天成本增加。利用美国东北部地区地热像需要钻井深度的近两倍,和地热井需要更宽、更permanent-read成本比石油和天然气。
最后,使稳定水流通过热岩骨折需要泵能够承受的温度超过392°F,超过5000磅每平方英寸的压力和腐蚀性卤水。“你必须提高泵的效率,这样你就不会失去太多电能抽水,“说吕西安Bronicki,地热开发人员,联合创始人Ormat,内华达州里诺市。
目前,近100名新的地热发电厂正在计划发展前途的网站。
其他需求的列表很长:更快的钻井技术,地下映射和地下流体的理解,高温测井工具和传感器,以及更好的追踪和示踪剂解释技术。
但潜在的稳定、安全,或许最重要的是,无碳电力吸引了投资。美国政府重新感兴趣,在2000万年投入2008美元,并承诺一个额外的4300万美元在未来四年,等待国会批准。美国政府还希望与澳大利亚合作和冰岛帮助发展这项技术。澳大利亚政府,就其本身而言,已承诺4350万澳元等可再生能源,和39私营企业急于利用这个程序也能够从投资者在股票市场筹集资金。例如地球动力学,提出了13000多个投资者的3.19亿澳元。
和Google.org——electricity-hungry互联网巨头的慈善机构——已经承诺为两个启动地热公司1100万美元的资金,其中包括正在开发一种新的钻井技术,融化岩石而不是压裂,以及改善地下映射。
“地热资源,可以观察整个美国供电地热项目经理说,“美国能源部墙。美国西部特别承诺作为地质随时把地球表面的热量甚至接近。加州和内华达州举办许多有前途的网站。但是,假设深钻和基本技术可以改善,全国地热资源是可用的。“这是清洁、可再生、基载电力“墙补充道。
热的前景
最终交付的技术和技术的承诺这样的增强型地热系统可能第一次开发现有自然网站被证明是令人失望的热或水流动。的间歇泉已经表明,再注入水可以提高电力生产——注入废水从周围的加州每年社区提高发电量六百万兆瓦时不影响下面的岩石的温度。油气业务打下了基础的潜在EGS业务注入水或其他液体,压裂岩石,操纵训练和提高钻头。
“这不是在这里但不是40年,“Gawell,美国地热能源协会补充道。“真正的挑战不是发电厂,地下。”
澳大利亚内陆地区前哨称为Innamincka将很快成为世界上第一个完全地热动力小镇使用EGS。地球动力学过程中构造一个1兆瓦试验工厂库珀盆地,明年应该操作并提供15个镇的坚强的灵魂。
电厂所需的一切都准备好了,只是需要组装,土木工程师和地球动力学的技术顾问说,阿德里安·威廉姆斯。“在澳大利亚,没有能源短缺,”威廉姆斯说。“显然成本最低的发电方式是传统的煤炭。但它是接受气候变化的现实和减排承诺,为投资提供了经济基础。”
核电站一旦完成,传统的输电线路,穿过7英里的内陆将Innamincka电力绿洲。涡轮工厂”将满足我们的网站需要但更重要的是它将使我们力量Innamincka”免费,威廉姆斯说,补充道,“这将是世界上第一驱动整个乡,乡目前依靠柴油发电机。”
这将使挖树和库珀河盆地超过一个点的局部利益。