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时代的发展离不开工业，而工业的发展离不开能源，但当前随着环境的污染日益加重、能源的开采日益枯竭、温室效应日益严重，清洁能源的开发和利用必将是未来生产供能的主流。未来世界的格局也会因此而发生改变，未来谁能掌握新能源的开发技术，谁就会引领这个世界。  而太阳能、风能、潮汐能和地热能这四大清洁能源中，发展潜力最大的便是地热能，如果一经全面开发利用，便可以源源不断的为之提供能量，至少未来23亿的能源问题将不再是人类发展前景中的绊脚石。 而这样高效的能源就藏在地下，通过打井便可获取，你没听错就是打井，但当且这口井所需要的2万米深度，人类当前只能触及一半。美国为保持自己的霸主地位，早已经坐不住了，最新的打井技术已经在逐步研发中，该项目一旦成功，美国的地位将不可撼动。 我们如今都能登上36万米高空的月球，而打2万米深度的井，到底有何难处？而获取的地热能到底有何优势？中国现在拥有这种深井技术吗？ 地热能就是无限能源吗四大清洁能源中，为何说地热能是最有潜力的，而当前世界各大强国都在致力于开发地热能，它真的是无限的能源吗？ 别不信，地热能还真是完全优于风能、太阳能和潮汐能的无限能源，因为在这四种能源都被完全开发的程度下，其他三种新型能源受气候、季节等方面的影响较大，而地热能的利用上，可以完全不受限制，保持最大输出的为人类提供能源。  其实地球的内核中，就像太阳一样有放射性物质不断进行衰变，从而释放了巨大的能量。虽不比太阳，但对于人类来说，只要地球还在，内核所产生的能量便可供人类未来发展提供取之不尽、用之不竭的能量。 根据专家给出的数据，地球内部的热含量大概为1 × 10^31 TJ，什么概念呢？如果按现在全球的能源消耗来算，可以供我们持续使用100亿年之久，而对于我们人类来说，这已经算是无限能源了。 有科学家曾在意大利的拉德瑞罗地热实验站做过一个实验，实验中他们将地下传导出来的热量导入到盛满热水的容器中，而烧开的热水散发的水蒸气，便可以带动涡轮机组转动，基本原理像蒸汽机一样，可它的能源供应却是源源不断的。  而目前的地热能利用程度也可以分为浅层热水型、中层热水型、干热型以及深部超临界型，而想要获得像上文说的那样的无限能源，需要达到20千米的深部超临界型。 可你知道，打一口20千米的深井对于人类当前的技术来说有多难吗？ 打一口深井为何比上天还难当前我们对太空探索的脚步越来越密集，并且早在上个世纪60年代，便登上了距离我们36万公里的月球，而打一口2万千米的深井，为何比上天还要难？ 说到打井，首先我们要解决以下问题：第一是打井所需要的钻力设备，第二要克服地下多变的岩石条件，第三要解决随着井深而加长设备长度所带来的能量输出问题，第四要解决搭建过程中破碎的岩石的输送处理问题。  这些问题在普通的浅井来说根本不是问题，可随着深度的不断增加，其难度也呈指数增加，我们下面针对这些问题一一来看。 首先，是钻头强度的问题。受地球引力的影响，岩石是向下下沉并积压的，也就是说越往地面深入，那么岩石的密度也就越大，强度也就越高，对于高强度的岩石，即使强度最高的金刚钻头，设备磨损度也会非常大，进而不能持续的进行开挖工作，而在地里作业更换这样的大型设备，又是一件非常困难的事情。 第二，地下的结构较为复杂。我们都知道在进行地面挖掘作业时，需要专业的勘测团队，对作业层进行判断研究，而在2万米的地里，深层勘测团队即使使用最为先进的勘测设备，也很难准确无误的判断施工位置的地质、地层情况。  第三，设备的能量输出问题。随着挖掘深度不断加深，挖掘设备也随之增进，而挖掘设备的能量源大多在陆面，远距离输出时必定带来一定的能量衰减，从而导致钻头功率的大幅度降低。 第四，挖掘过程中的碎石问题。在进行打井下钻作业时，绞碎的岩石需要输送到外部，使井内腾出空间，而目前的深井开发中，仍用运输机的形式运输碎石，可要打万米的深井，碎石运输问题很难解决。 这么多难点，就注定着随着钻井的深入施工，难度也会不断加大，而对钻头的要求也会更高。然而早在上个世纪70年代初，就有国家想要挖穿地面而挖掘了万米深井，而这口深井不在美国，它在哪里呢？ 挖掘技术哪家强其实早在上个世纪苏美冷战时期，双方未展开军事竞赛，而开展了多方面大胆性的尝试。随着美国的“阿波罗号”登陆月球，苏联也进行了挖穿地表的实验项目，这就是位于挪威的科拉深井，而深度已经达到了12,262米。  但在当时，这个项目并不简单，在项目进展到7000米左右时，钻头连接杆被底部岩石卡住，而在达到12,000米时钻头突然脱落，而底部的岩石受到挤压作用，又填埋了几千米，新更换的钻头在达到12,262米后，因难继续下钻又一次脱落了，该项目由此停止，而最深钻井的世界纪录也维持了近40年。 而近期，在忙着举办足球世界杯的卡塔尔，其实是一个以石油立足的国家，而他们的石油开采钻井，在2008年便打破了克拉深井的记录，但钻井深度仅仅比克拉深井多出27米。 而俄罗斯想要通过曾经对克拉申请的技术和经验，再一次进行深井开凿的突破，将超深油井打到了12,354米，虽然比卡塔尔多突破了近百米，可距离2万米的目标，却只挪动了一小步，可见想要进行超深井的下钻难度之大。 曾经这三口世界之最的钻井，都是以开采石油为目的的，而美国这次宣称，所研发的技术可以突破2万米，而他们的目的却是为获取清洁且供人类无限使用的地热能，而美国这次研发的深井挖掘技术又新在哪里呢？能否真正实现2万米的深井挖掘呢？  美国的“波钻”技术就在前段时间，《每日邮报》的一篇报道指出，Quaise Energy公司正在开发一种新型微波钻头，该钻头有能力也有信心实现2万米的深井挖掘工作。  根据文章所述，所谓的微波钻头，就是利用钻头上所携带的超声波来震碎深层坚固的岩石，这样就可以更好的解决上文中提到的四个问题。 一方面，超声波所蕴含的能量巨大，确实可以针对性的对较为坚硬的岩石层进行击穿，同时在这个过程中，可以让钻头不与岩石进行直接接触，即可避免钻头的磨损或脱落，又可避免下钻过程中，因岩石层的变化而带来的不确定性。  另一方面，钻头的强度仅可将岩石进行分裂打击，所以被震碎的岩石块儿，相对来说也比较大，清理回收工作较为困难，而超声波可以将岩石由外而内的结构进行全方位打击，从而将岩石击成粉末状。  以此，便可以打破金属钻头的桎梏，实现深井技术的突破性发展。 但目前该项技术并未真正落地，Quaise Energy公司也是靠这份技术研究报告来进行融资，并已成功融得4,000万美元的技术开发资金，项目真正落地时，会碰到哪些实质性问题还尚未可知。 但目前世界最深井能突破不过13,000米，距离想要获取充足地热能的2万米，还需7000多米，而所剩的这7000多米的深度，难度也是呈指数型上升的，目前并没有真实数据可供参考，所以该项技术是否能够真正实现2万米的深井挖掘工作，都是未知数，如今，话说得如此满，也有想要融得研发资金的可能。  对清洁能源的开发和利用是这个时代给我们的新命题，最后不管波钻技术最终能否成功，这都是人类进步过程中的一次伟大探索，地球内部的地热储有丰富的能量资源，如果能被我们所用，必将对人类的发展带来革命性突破。 |
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