火山發(fā)電：巖漿的力量

楊凱米

地球就像是巨型的核反應(yīng)堆，通過分解放射性元素來釋放熱量。人類為了駕馭這股熱量，就提出了地?zé)岚l(fā)電技術(shù)。即，利用液壓或爆破碎裂法將水注入到高溫巖層中，產(chǎn)生水蒸氣，然后將水蒸氣抽出地面推動渦輪機轉(zhuǎn)動，從而發(fā)電。

按照能量守恒定律，地?zé)犭娬景l(fā)出的電能源于地下巖層的熱能，巖層溫度越高，可供提取的能量也就越多。于是，科學(xué)家不禁想到，火山巖漿是地下巖層中溫度最高的物質(zhì)，我們是否應(yīng)當(dāng)想辦法對其加以利用呢？

北歐的冰島就憑借得天獨厚的地理條件，將上述想法變成了現(xiàn)實。

冰島位于大西洋中脊的北端，騎跨在北美版塊和亞歐板塊的交界處，而這兩大板塊正以每年1厘米的速度分離，地殼頻繁撕裂。熾熱的巖漿沿著地殼的縫隙時時上涌，或者造成火山噴發(fā)，或者順著地殼裂縫凝固成熔巖，形成松散多孔的火山區(qū)巖層。在冰島的冰天雪地，缺乏樹木植被來固定水分?；鹕絽^(qū)的巖層就像海綿一樣，每年吸收幾百厘米的降雨，并且在地底匯集成“水庫”。

當(dāng)水滲透到地下3000～5000米的深處，就可以接觸到高溫的巖漿，形成溫度超過370℃、壓力高于200個大氣壓的“超臨界流體”——在這種狀態(tài)下，水既是液體也是蒸汽，蘊含更高的地?zé)崮堋?/p>

2017年，在雷克雅尼斯半島，科學(xué)家完成了首個“超臨界蒸汽發(fā)電站”的建設(shè)。該發(fā)電站在火山山脈鉆井4659米，直達(dá)巖漿房，地下水可以從火山巖漿中獲取熱量，變成超臨界流體?？茖W(xué)家估計，如果用超臨界流體代替水蒸氣來驅(qū)動渦輪機發(fā)電，對外輸出的電能可以提高10倍。

在接下來的兩年里，科學(xué)家將會維護和改進這種新型的“火山電站”，在確保其安全可靠之后，將會在全世界進行推廣。