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乾熱岩是一種什麼礦物資源

發布時間: 2022-09-02 08:14:46

『壹』 山東發現的乾熱岩能源巨寶是一種什麼樣的資源呢

乾熱岩被認為是很有戰略潛力的替代能源,開發利用價值很高,不用擔心對環境會造成什麼問題。同時乾熱岩隱藏在地下3到10千米,沒有蒸汽和水,屬於很密集不會滲透的高溫岩體。未來還有可能會把乾熱岩運用到太空技術裡面,後期對中國的科技發展也會做出很大的貢獻,發展越來越好。對於中國涌現大量乾熱岩能源巨寶,可供我國使用4000年,就在山東,不知你怎麼看?

『貳』 我國發現的新能源乾熱岩是一種什麼樣的能源呢

乾熱岩(HDR),也稱增強型地熱系統(EGS),或稱工程型地熱系統,是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫岩體。這種岩體的成分可以變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的變質岩, 甚至是厚度巨大的塊狀沉積岩。乾熱岩主要被用來提取其內部的熱量, 因此其主要的工業指標是岩體內部的溫度。

中國首次發現大規模可利用乾熱岩資源於青海省共和盆地。青藏高原南部約占我國大陸地區乾熱岩總資源量的1/5。

2019年在山東省日照市和威海市的部分區域發現乾熱岩富存區,資源量總計相當於188億噸標准煤。

『叄』 乾熱岩是什麼

乾熱岩是一種存在於地下深處的熾熱的岩石,由於這種熱岩層里既沒有水又沒有蒸汽,所以被叫做乾熱岩。

乾熱岩到處都有。地殼中蘊藏著巨大的熱能,這些熱能大多數都儲存在乾熱岩裡面。據計算,一塊160立方公里那麼大的乾熱岩,溫度從290攝氏度下降到200攝氏度,釋放出來的熱能就相當於美國1970年全年消耗的能源。

『肆』 乾熱岩是什麼

乾熱岩(HDR),是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫岩體。

這種岩體的成分可以變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的變質岩, 甚至是厚度巨大的塊狀沉積岩。乾熱岩主要被用來提取其內部的熱量, 因此其主要的工業指標是岩體內部的溫度。

相關信息:

地熱能:賦存於地球內部岩土體、流體和岩漿體中,能夠為人類開發和利用的熱能。 乾熱岩:不含或僅含少量流體,溫度高於180攝氏度,其熱能在當前技術經濟條件下可以利用的岩體。

增強地熱系統(EGS):也稱工程地熱系統,為利用工程技術手段開采乾熱岩地熱能或強化開采低孔滲性熱儲地熱能而建造的人工地熱系統。

『伍』 不容遺忘的「乾熱岩」是什麼

在英國西南部康沃爾郡一個叫魯斯曼諾斯的地方,科學家和工程師們正在開展一項規模很大的研究工作,目的是把埋藏在地下深處的乾熱岩中的熱能開發出來加以利用。

魯斯曼諾斯地區從上到下都是花崗岩,計劃要在這里鑽6000米以上的深井,從地面用水管往地下注水,被加熱的水變成225攝氏度的高溫蒸汽後返回地面,再送去汽輪發電機發電。據估計,如果將這里的乾熱岩里儲存的熱量全部開發出來用於發電,那麼所產生的電力將可以滿足英國全國20%的電力需要。

乾熱岩是一種存在於地下深處的熾熱的岩石,由於這種熱岩層里既沒有水又沒有蒸汽,所以被叫做乾熱岩。

乾熱岩到處都有。地殼中蘊藏著巨大的熱能,這些熱能大多數都儲存在乾熱岩裡面。據計算,一塊160立方公里那麼大的乾熱岩,溫度從290攝氏度下降到200攝氏度,釋放出來的熱能就相當於美國1970年全年消耗的能源。真是了不起!

問題是,乾熱岩里既沒有水又沒有蒸汽,怎樣才能把它裡面蘊含的熱能開發出來呢?

美國人史密斯最先提出一種開發利用乾熱岩里的熱能來發電的技術設想:採用特製的鑽機往岩層深處打兩口鑽井;到達乾熱岩以後,再用高壓水流——「水力爆破法」使兩口鑽井之間的岩體產生裂縫,構成通路;然後往一口鑽井裡注水,水被乾熱岩加熱,生成的熱水和蒸汽再用水泵從另一口鑽井中抽出來;抽出來的熱水和蒸汽,即可用來驅動汽輪發電機發電。

第一次開發乾熱岩的野外實踐開始於1973年,具體鑽探地點是美國新墨西哥州的芬頓山,這里的地熱增溫率是每公里65攝氏度。1975年,他們鑽了兩口上部垂直,下部彎曲的「J」形並,井深都在3000米左右。從1977年到1978年,花了9個月的時間,才用高壓注水的辦法把兩口井打通,抽出155攝氏度的蒸汽維持了75天,盡管產生熱量的功率只有3000千瓦,但是這一次成功的實踐仍然是有劃時代意義的。

接著美國又進行了多次試驗。不久前洛斯阿拉莫斯國立實驗室鑽了兩口近4400米的深井,先把水泵進去12小時後再抽上來時,水溫已高達375攝氏度。

專家們認為,在一個地區打上二三十口井,發5萬千瓦電,滿足這個地區2萬人口用電的需要——這樣的開發方案是比較合適的。

有這樣一個總的估計:開發溫度在360攝氏度以上的乾熱岩,所得地下熱水和地熱蒸汽可以用來發電;如果乾熱岩的溫度在80~180攝氏度之間,那麼所得熱能只能為家庭或工廠供暖,可光是這後一部分的能量,就等於現在美國所消耗的熱能的4000倍。

繼美國之後,德國、法國、英國、瑞典、日本等國都開始進行乾熱岩的開發研究。

法國在兩年時間里打出了6口開發乾熱岩的深井,其中的一口井深6000米,每小時可獲得200攝氏度的高溫熱水100噸。

日本的火山多,乾熱岩也多,所以日本對開發乾熱岩特別積極,據說鑽井只需鑽到1500~2000米的深度,就能獲得200攝氏度的地熱。日本不僅參加了美國、德國聯合開發乾熱岩的試驗,而且還在本國進行了類似的實踐。1988年,他們在山形縣打了兩口1800米的深井,井底花崗岩體的溫度大約是250攝氏度,往一口井裡注水,100~180攝氏度的熱水和蒸汽就從35米遠的另一口井中冒出來。

能從地下濕熱岩中取得地熱並開發成地熱田的地方僅僅是少數。可是乾熱岩不同,只要鑽到足夠的深度,就一定能找到它。可以說,除了太陽能,世界上數量最大的能源就是我們腳下的乾熱岩能。專家們說,1立方公里乾熱岩所含有的能量,相當於一個產油1億桶的大油田;全球乾熱岩所含有的能量,相當於全部煤炭、石油和天然氣等化石能源的30倍,可供人類使用成千上萬年。因此我們不能忘了乾熱岩。

不過,從地面到地心約6370公里,而我們為了開發乾熱岩,最深的鑽井深度也只有6000米,不到地球半徑的千分之一。如果我們把地球比喻成是一隻蘋果,那麼我們現在做的,充其量也只是在蘋果身上刺了幾個針孔小眼,連薄薄的一層蘋果皮還沒有穿透哩!蘋果皮下又是什麼呢?

籠統一點說,硬的地殼底下是軟的地幔:地幔是產生岩漿的地方,而岩漿又是生成岩石的原料。

提到岩漿我們就會想起火山,火山噴發不就是噴出熔融赤熱的岩漿嗎?岩漿的溫度至少也有上千度,比乾熱岩要高得多,是否也可以開發利用呢?

至少美國、日本、前蘇聯的科學家這么想了,而且已經著手進行試驗研究。

岩漿通常產生在100公里深的地下,不過有時它也會進入地殼,並在某個較淺的地點積存起來;岩漿沿著地殼的裂縫噴出地表就是火山噴發。這就是說,應該到火山口的附近去尋找埋藏比較淺的岩漿,並利用它的熱能來發電。

美國從1975年開始對岩漿發電進行理論研究,1984年又做了實證研究。接著,他們在夏威夷島的一個熔岩湖搞了現場試驗。在這些科研工作的基礎上,美國決定在加利福尼亞州猛獁湖附近的長谷火山口打一口6096米的深井,正式進行岩漿發電的實踐。

事情說起來很簡單,為了利用岩漿中的熱能,可以鑽井到有岩漿的地方,利用岩漿的熱把水變成蒸汽,然後讓蒸汽去推動發電機發電。但要做起來卻會遇到巨大的困難,你想,岩漿被厚厚的岩層覆蓋在地下,溫度很高,壓力很大,正憋足勁兒想往上竄呢!若在它上面鑽口井給它找出路,這不如同在火葯庫旁邊玩火一樣危險嗎?

需要解決的難題很多,科學技術正是在解決難題的過程中得到發展的。

美國已經對本國可利用的岩漿資源進行過估算,大約相當於250億~2500億桶石油,比美國全部礦物燃料的蘊藏量還多。

前蘇聯一些科學家認為,只要在堪察加無名火山上安裝發電機進行岩漿發電,它的總功率就可以超過100個伏爾加電站的發電能力。

我國著名地質學家李四光生前說過:「地下熱庫正在悶得發慌,焦急地盼望著人類及早利用它,讓它能沾到一份為人民服務的光榮!」

那麼,就讓我們大家一起來「喚醒」沉睡在地下的地熱資源,使它們有機會來為我們和我們的子孫後代造福吧!

『陸』 地下滾燙的岩漿也能成為新能源淺談人類對乾熱岩的探索與利用

130多億年前,一次大爆炸形成了現在的宇宙。一開始,各種元素在宇宙中漫無目的地漂浮著,和其他元素碰撞融合,慢慢形成物質,最後演化為地球這類行星和各種天體。

此後,地球上的各種物質隨著時間的推移發生變化,在這個過程中 形成了我們如今所需的石油、礦、天然氣等各種資源

形成這些資源所需要的時間十分漫長, 短時間內無法再生 ,而人類文明又在飛速發展,各種資源的形成速度遠遠跟不上人類的開采消耗速度,照這樣下去, 地球上的資源遲早有用完的一天

這類傳統能源在使用的時候非常容易 對環境造成污染 ,廢氣的處理是一個相當棘手的問題。科學家們開始 研究和尋找更加高效清潔的新能源 ,比如可燃冰就是其中一個較為成功的例子。可燃冰其實指的是甲烷氣水包合物,水以固體形態用晶格把大量甲烷包含在內。

可燃冰經常分布在 海洋淺水區域的底部 ,或者是海洋深層的沉積之中。科學家推測,這種物質是天然氣和水在高溫低壓下形成的。可燃冰具有 分布廣、總量大、能量密度高 等特點,被認為是 目前最有應用前景的新型替代能源

現在要面對的最大難題是可燃冰的開采方式。因為可燃冰在常溫常壓下極不穩定,無法像礦藏那樣進行直接開采,現在為止提出的開采方法有三種設想,一 熱解法 二是降壓法,三是二氧化碳置換法

值得一提的是,第三種方法會使大量甲烷泄露,造成的溫室效應比二氧化碳嚴重得多,會給地球環境帶來非常嚴重的威脅。 如果將地球上處在冰凍狀態的甲烷全部解凍,甚至可能造成物種滅絕。

當大多數國家還在攻克可燃冰的開采和輸送難題時, 我國已經在2017年5月完成了可燃冰的試采 ,與此同時,我國還在不斷進行其他新型能源的研發。

同年,我國在青海共和盆地首次鑽取了236攝氏度的高溫乾熱岩,並且在這里發現了大量可利用的 乾熱岩資源 。在發掘使用新型能源的道路上,我國又邁出了意義重大的一步。

那麼,乾熱岩到底是何方神聖?

乾熱岩其實屬於 地熱資源 的一種。而地熱能 來自於地核散發的熱量 ,這股熱量穿過地幔時 把岩漿加熱至滾燙 ,再傳達到最表層的地殼。同時,它也是引發火山噴發和地震的「元兇」。

目前我們只能對地殼淺層的地熱資源進行開發,這需要適宜的地質條件,比如地殼破裂的地方,或是板塊構造的邊緣地帶。

如果有一天能夠發明出開發深層地熱資源的技術,那麼我們的能源問題自然也就解決了。因為地熱能源與地球共生,只要地球還擁有生命力,地熱就會源源不絕。

人類在很早以前就開始利用這種能量了,在早期只是直接使用被地熱升溫過後的水源,比如溫泉和用於取暖的地下熱水。

到了 科技 發達一些的近代,多將地熱能用於農業方面,比如搭建溫室 培育農作物 、控制環境水溫 提高水產養殖的效率 等等。

直到20世紀50年代左右,人們才真正認識到了地熱資源的可利用性,開始進行更進一步的開發使用。到了今天,這種能源多被用來 發電 ,人們常在地熱資源豐富的地區建造地熱發電站。

現在,各個國家都對地熱能的進一步開發利用進行了不同的嘗試,有的地方藉助地理優勢就能充分利用地熱資源,比如被大西洋中脊穿過的冰島。光聽這個名字我們可能會認為這是一個十分寒冷的國家,事實上,冰島並不冷。

冰島位於兩大地質板塊之間, 地面之下蘊含著豐富的地熱能 ,冰島整個國家的電力幾乎都是由這些地熱能提供的。藉助這樣的天時地利,冰島成為了世界上清潔能源利用率最高的國家。也正是因為這些豐富的地熱資源,冰島雖然看起來冰天雪地,但到處都是溫泉。

地熱資源分為水熱型和乾熱岩型。其中,乾熱岩型比水熱型的資源量要多得多。對於乾熱岩的定義,各個國家現在還沒有達成共識。

不過,通常情況下我們認為, 乾熱岩是一種埋在地下3到10公里處,溫度大於180攝氏度,內部緻密不透水的熱岩體 。我們在開采乾熱岩時,能夠人工對這種岩體造成裂隙,再將冷水從裂隙中注入,等到冷水被加熱成熱水和水蒸氣之後再將熱量提取出來。

有研究人員稱,地熱資源是因為地核產生的,那麼, 只要深度足夠,任何地方都能夠開發出乾熱岩

乾熱岩具有高效、清潔的特點 ,而且是 可再生 的。在乾熱岩的開發過程中,能夠保證安全、環保,並且能夠在具備 高效率 的同時 節能

而且乾熱岩還具有熱能連續性不受季節氣候影響、成本低等優勢,如今已經成為了世界廣泛關注的新型能源。

世界上第一個利用乾熱岩資源的項目是美國在1974年啟動的,在這個項目的進行過程中,美國使用了先前開采 頁岩氣的水力壓裂技術,產出的乾熱岩 最高溫度為192攝氏度

2008年,美國麻省理工學院發表了一篇名為《地熱源的未來》的研究報告,在裡面提出了增強地熱系統技術的設想,認為可以用這種技術來開采乾熱岩。並且, 美國很有希望在未來10到15年內實現乾熱岩開采技術的商業化使用。

在我們最開始使用地熱能的時候,大多數都是直接利用的 水熱型地熱資源 ,而乾熱岩附近並不常有豐富的水資源。

增強地熱系統的工作方式則是通過 注入冷水 的方式將地層之間的 縫隙擴寬 ,從而使地下水的流通效果更好,再由水充分 吸收地熱 ,最後把熱水或是水蒸氣收集起來提取熱能。

這是目前最流行的開采方式,但也存在著一定的弊端,那就是我們暫時還 無法精準控制地層裂隙擴寬的方向和程度 。在這種工程中,誤差是非常致命的,除了無法達到提取熱能的目的之外,還有可能出現我們無法預料的結果。

而且,地層裂隙擴大,隨之而來的就是地震風險的提升。如果沒能開採到熱能,還使這片區域成為了 「人造地震帶」 ,那就得不償失了。

1973年,英國也開始了對乾熱岩資源的開發研究,這項研究被命名為羅斯曼奴斯項目,因為是在羅斯曼奴斯火山地區進行的。

1977年,英國啟動了 歷史 上規模第二大的乾熱岩項目,不過,這次英國只探測到了2600米的深度,所測得的溫度為100攝氏度。

在2009年,這個項目還獲得了歐盟的贊助。目前,英國還計劃對一處位於地下4千米的地熱資源進行開發利用,發電站一旦建成,能夠為英國提供十分之一的用電量。

1987年,法國、德國、英國合作進行乾熱岩相關的實驗研究,在這個過程中不斷摸索乾熱岩的開采技術,如今已經趨於成熟。1997年,國際能源署制定了為期四年的 「乾熱岩行動計劃」 ,除了美、德、英之外,澳大利亞、日本和瑞典也加入到了計劃之中。

其中,澳大利亞是對乾熱岩研究起步最晚的國家。2003年,澳大利亞在庫珀盆地進行乾熱岩項目的開發,據當時澳公司的網站稱,在這個盆地下方, 地熱資源的儲量和500億桶油相當 。澳大利亞這次的鑽井深度達到了4500米,測得溫度有270攝氏度。

第一個實現用乾熱岩穩定發電的是法國的 Soultz發電站 ,這是1987年時德法合作的一個地熱研究項目。

經過30多年的不斷研究和嘗試,終於研發出了 將乾熱岩能量轉化為電能 的技術,這是人類在地熱能源研究方面的一大突破,因此,即便這個發電站的投資回報率並不高,依舊在國際科學界中享有極高的聲譽。

我國對乾熱岩的研究起步時間比澳大利亞稍早一些,但在研究初期,並沒有澳大利亞發展迅速。


1993年,我國與日本在北京房山區進行了為期兩年的合作,專注研究乾熱岩發電的相關實驗項目。此後,我國團隊開始了解各種乾熱岩的開采技術,獨立研究相關的開發問題。

2007年,中國能源研究會地熱專業委員會和澳大利亞公司同樣進行了兩年時間的合作。在這期間,兩國專家來到可能含有豐富乾熱岩資源的地區進行調查,對收集到的樣本進行分析檢測。

發現 大慶市的地熱資源分布面積達到了5000平方千米 ,這些地熱資源是當時全市油氣能量的 一萬倍


2012年,國家高技術研究發展計劃中為乾熱岩研究項目部署了四個課題,分別下發給我國四所高校,其中身為項目領頭單位的是吉林大學。

我國第一次鑽井獲得質量優越的高溫乾熱岩是在2014年。當時,專家通過研究分析各種地質資料,輔以多種勘測技術, 推斷青海共和盆地的中北部存在大量乾熱岩資源

共和盆地的勘測井在2013年6月動工,經過10個月的努力,首次在地下2230米的地方鑽到了乾熱岩,這里的乾熱岩溫度只有153攝氏度。直到大約3年之後,勘測團隊在地下3705米的地方鑽獲了 溫度高達236攝氏度 的乾熱岩, 打破了此前勘測到的乾熱岩的最高溫度記錄

在青海共和盆地,乾熱岩的分布范圍達到了230平方公里,而且在地下2.1千米到6千米之間的乾熱岩, 能量換算成標准煤之後重量接近45億噸 。專家指出,這次 在青海共和盆地的發現,是個推動我國乾熱岩研究事業再進一個台階的動力

2019年,我國在山東日照、威海等地發現了大量乾熱岩資源, 摺合標准煤超過187億噸 。同年,我國科學家前往法國和義大利進行學術交流,對地熱發電站進行考察,吸收學習乾熱岩發電方面的經驗和先進技術。

如今,我國的乾熱岩研究事業仍舊在不斷發展當中,相信在未來,一定能夠攻克技術難關,實現乾熱岩資源的高效利用,解決全國乃至全球范圍內的能源問題。

『柒』 乾熱岩是什麼意思

乾熱岩(HDR),是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫岩體。這種岩體的成分可以變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的變質岩, 甚至是厚度巨大的塊狀沉積岩。乾熱岩主要被用來提取其內部的熱量, 因此其主要的工業指標是岩體內部的溫度。

地熱能:賦存於地球內部岩土體、流體和岩漿體中,能夠為人類開發和利用的熱能。 乾熱岩:不含或僅含少量流體,溫度高於180攝氏度,其熱能在當前技術經濟條件下可以利用的岩體。增強地熱系統(EGS):也稱工程地熱系統,為利用工程技術手段開采乾熱岩地熱能或強化開采低孔滲性熱儲地熱能而建造的人工地熱系統。

我國的乾熱岩資源

相關專家介紹,青藏高原在隆升過程中形成了一系列地熱資源。從2014年時了解的乾熱岩地熱資源區域分布看,青藏高原南部佔中國大陸地區乾熱岩總資源量的20.5%,資源量巨大且溫度最高。

青海地勘人員在共和盆地成功鑽獲溫度高達153℃的乾熱岩。這是我國首次發現大規模可利用乾熱岩資源。該資源屬清潔能源,可用於地熱發電。

『捌』 乾熱岩是什麼能源

乾熱岩是地熱能源,它一般在地下數千米的地方,可以用來發電。

乾熱岩發電的技術可以有效降低溫室效應、酸雨對環境造成的影響,而且它的含量較大。除了可以用乾熱岩發電之外,風力、水裡、火力都可發電。乾熱岩是一種新興的地熱能源,它一般都在地下數千米的地方,且溫度都高於兩百攝氏度,我國第一次發現大規模的可以利用的乾熱岩在青海。

乾熱岩可用於發電,這項技術的推廣能有效的降低溫室效應、酸雨對環境造成的影響,而且乾熱岩的含量較大,2019年時在日照、威海發現的乾熱岩富存區的資源量就等於數百億噸的標准煤。目前除了可以用乾熱岩發電之外,我們還可以用風力、水裡、火力、核能等自然資源進行發電。

乾熱岩

乾熱岩(HDR),也稱增強型地熱系統(EGS),或稱工程型地熱系統,是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫岩體。這種岩體的成分可以變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的變質岩, 甚至是厚度巨大的塊狀沉積岩。

乾熱岩主要被用來提取其內部的熱量, 因此其主要的工業指標是岩體內部的溫度。青藏高原在隆升過程中形成了一系列地熱資源。從2014年時了解的乾熱岩地熱資源區域分布看,青藏高原南部佔中國大陸地區乾熱岩總資源量的20.5%,資源量巨大且溫度最高。

青海地勘人員在共和盆地成功鑽獲溫度高達153℃的乾熱岩。這是我國首次發現大規模可利用乾熱岩資源。該資源屬清潔能源,可用於地熱發電。

『玖』 乾熱岩屬於什麼礦產

乾熱岩屬於新的能源品種,它的能量
可以達到煤的幾十倍,特別優質的甚至
可以達到精煤的幾百倍,並且能源科學
家猜測,它很可能是鈾的替代礦!