憶江南
火山所蘊(yùn)藏的最大財(cái)富,是熱。
每年我們?yōu)榱巳∨?、發(fā)電、開動(dòng)機(jī)器和火車、輪船,燒掉了大批燃料。如果我們能把火山的熱利用起來,這將節(jié)省許多寶貴的木材、石油、煤炭;而把木材、石油、煤炭用到化學(xué)工業(yè)等方面去,就可以供給我們穿的和用的。
這完全是可能的。
不過熱不能像電一樣用一根線引來。怎樣利用那深藏在地下的熱呢?
讓水來起電線的作用吧。
地下有許多水,這些水受到巖漿的影響變熱了。把熱水汲取來利用,不就是利用了火山的熱了嗎?其實(shí),許多地方的地下熱水,根本還用不著人工汲取,它們從地殼的縫隙中自動(dòng)涌出(這就是溫泉),有時(shí)還噴蒸氣。
冰島,顧名思義,是個(gè)寒冷的國家,又缺乏煤炭,幸而火山多溫泉也多,她的首都雷克雅未克成了世界上最早全部暖氣化的城市,這些暖氣設(shè)備全靠溫泉來維持。在這個(gè)靠近北極圈的地方,長出了西紅柿、黃瓜、香蕉,它們是在溫室中生長的,天然的熱水提供了大量廉價(jià)的熱能。
還有許多國家,也都早已利用溫泉來取暖,建造溫室了。
直接利用天然熱水,需要修建很長的管道,用起來不很方便,而且沿途還要散失一些熱量,如果能把溫泉的熱變成電那就好了。
在普通的火電站里,人們用煤將水在鍋爐里燒沸了,再將蒸氣引去推動(dòng)發(fā)電機(jī)。地下涌出的天然蒸氣,當(dāng)然也可以起這種作用,但是如果溫泉沒有熱到沸騰的程度,該怎么辦呢?
在高山上煮水,溫度不到100℃,水就沸騰了,這是因?yàn)槟抢餁鈮旱汀H绻覀儼严喈?dāng)熱的水引到氣壓很低的密閉容器里,水也可以不到100℃就化為汽。這不是解決了嗎。
我們還可以將熱水管子,通過某些沸點(diǎn)很低的液體,如氯乙烷中,使它變成氣體,引去發(fā)動(dòng)機(jī)器。
這樣說來,不少的溫泉都可以用來發(fā)電了。
不過有個(gè)問題還值得注意,這就是溫泉中常含有許多酸和鹽類物質(zhì),能夠腐蝕機(jī)器。像新西蘭有個(gè)溫泉,水中硫和硫酸的濃度達(dá)到10%,放一小塊鋅進(jìn)去,很快就會(huì)溶解,因此需要將它們清除。但這些東西其實(shí)也很有價(jià)值,其中有的還是極為珍貴和稀有的元素,不應(yīng)該拋棄,可以利用起來。在意大利,每年在利用地下熱水熱汽發(fā)電的時(shí)候,同時(shí)又得到了上萬噸各種鹽類物質(zhì)。
意大利是世界上最早利用地下熱水、熱汽發(fā)電的國家,1904年就開始了這種嘗試,在托斯卡納地區(qū)的拉德瑞羅,多年有溫度高的水蒸汽從地下噴出,它們噴到地面時(shí)仍保持為氣體狀態(tài),不含液態(tài)的水。這種來自地下的“干蒸氣”,可以直接用來推動(dòng)發(fā)電機(jī),意大利人用它作發(fā)電的試驗(yàn),首先獲得成功,雖然這個(gè)裝置的發(fā)電能力只有1瓦,但為人類開拓了一種新的能源。1913年一座發(fā)電能力為250千瓦的地?zé)犭娬驹谝獯罄ǔ伞?926年,用含有液態(tài)水的“濕蒸氣”發(fā)電試驗(yàn)成功,那些溫度較低的地下熱汽乃至熱水,也都有了用來發(fā)電的可能。
1958年,新西蘭建成了世界上第二座地?zé)犭娬?,在以后的二三十年間,美國、日本、墨西哥等三十多個(gè)國家,也相繼建成或開始建設(shè)地?zé)犭娬尽?978年1月,我國西藏羊八井地?zé)犭娬?000千瓦發(fā)電機(jī)組開始運(yùn)行;1979年1月,我國臺(tái)灣省也建成了一座400千瓦的試驗(yàn)性電站,隨后又在宜蘭縣建設(shè)1500千瓦的地?zé)犭娬?。此后,我國利用地下熱水、熱汽的?guī)模繼續(xù)擴(kuò)大,應(yīng)用的方面也愈來愈廣。
地下蘊(yùn)藏的熱是非常豐富的,不少書中說,相當(dāng)?shù)厍蛏纤忻禾抠Y源的17000倍,但這個(gè)數(shù)字是經(jīng)不起推敲的,不僅因?yàn)榈厍蛏暇烤褂卸嗌倜禾抠Y源還不能認(rèn)為已經(jīng)完全清楚,而且因?yàn)槊禾繜袅司蜎]有了,地下熱能則還能從地球內(nèi)部不斷產(chǎn)生。
不過地下的熱雖多,能被我們利用起來的,還限于那種熱量集中并埋藏較淺的地區(qū)?;鹕胶孟竦叵聼釒斓奶齑?,這里地下的熱汽、熱水的溫度都比較高,也較易得到。意大利科學(xué)家認(rèn)為,僅地球上火山地區(qū)蘊(yùn)藏的天然蒸汽擁有的能量,就比地球上所有煤炭、石油、天然氣等化石燃料擁有的能量大2000倍!
利用地下熱汽發(fā)電,不用燒鍋爐,既節(jié)省燃料,還不污染大氣,都認(rèn)為是一種理想的新能源,但實(shí)際利用時(shí)問題也不少。因?yàn)樵谶@種來自地下的熱水、熱汽中,常含有較多的二氧化硫、硫化氫,甚至還有硫酸以及其他多種礦物質(zhì),有的還含有氟酸。它們具有腐蝕性,像硫酸、氟酸的腐蝕性還很強(qiáng),因此引進(jìn)、容納它們的裝備易受破壞;礦物質(zhì)沉淀出來還會(huì)堵塞管道;而從地下取出熱水、熱汽過多,還能引起地面沉降。要達(dá)到廣泛、大規(guī)模的利用地?zé)岚l(fā)電,還有許多技術(shù)問題待解決,所以地?zé)岚l(fā)出的電,在全世界的能源消耗總量中,仍是微不足道的。但寶庫的大門已經(jīng)打開。
地下的熱水、熱汽,也并非用于發(fā)電才有價(jià)值,取暖、沐浴等許多需要熱水、熱汽的場(chǎng)合也都可以用;而溫度不算高的地下熱水,在許多沒有火山的地區(qū)也有,可以更廣泛地使用。