再谈“破解能源危机”


 

再谈“破解能源危机”

 

吉林省珲春市委办公室  李世春

2007127日)

 

昨天,写了一篇《破解能源危机的绝招》,主张人类获取不竭热能的出路在地下。写完后继续想:地下热能的超巨含量是不容置疑的,为什么没听说有科学家设计出可行的“攫取”方案呢?当然,也许事实上有,但我太孤陋寡闻,没有获得相关资讯。不过这也证明其“方案”至少没有获得广泛认可,倘若确有“方案”的话。

那么这种“方案”的致命弱点在哪里呢?

可能是出在热量传导过程中。我的设想只是在被加热的地壳下层获取能量,还没有触及流动地幔本身。地壳下层的成分仍是固体岩石,由于它们并非热的良导体,一旦其热量被我们用某种传导系统“带走”后,温度会迅速下降,而不可能在极短时间内得到补充,也就是说,其“供热”功能是不可持续的。这个想法的确打了我一记闷棍。

如果我的推断不太离谱,那么首先就要想办法克服这个障碍。从温度为几百摄氏度的地壳底层再往下,也就是地幔的顶层,据说存在着一个很大规模的“软流层”。这里的物质处于半熔融状态,缓慢地流动,正是它使我们脚下的土地得以“漂浮”起来。“软流层”之下,才是具有完全流动特征的真正岩浆。那么,我们就需要想办法,使热传导系统深入到流动岩浆之内,才能将热能源源不绝地“引”出来。

材料是一个问题。能迅捷高效地传导热量,最容易想到的就是液态金属。不妨想象,在前文述及的“水回路”系统之下,可以再设计一个相仿的液体金属回路。其外壳是高熔点金属,比如某种钨合金,内部是低熔点金属液体,比如锡什么的。这个“金属回路”底端伸入熔融岩流,顶部与“水回路”相衔接。这样,一套有效的热传递系统就建成了。

距离是另一个问题。毋庸置疑,地幔的“软流层”很厚,完全透过它可能会使我们的“金属回路”长达几百公里而完全失去可行性。不过火山的存在暗示有些地方“流动岩浆”离地面并不是很远。我们可以精心选择一些地壳薄、熔岩层“向上突起”的区域来建设我们的地热电站。虽然这无疑将影响电站建设在地点选择上的自由度,但考虑到我们的陆地到处都是大大小小的火山活动带,这个“折扣”还是在能够忍受的范围之内。

施工还是一个问题。在《破解能源危机的绝招》中,我们已经讨论了“水回路”及其以上部分的工程设想。但再往下的高温、高压和其他地质问题可能将成为“拦路虎”。这时,我想到的是一种更先进的钻探工具。这种钻探设备应该能够承受得起1000度高温。把这种钻机装在“金属回路”顶部,带着它一路向地心奔去。当然,为了应对一部分损失了热量的岩浆可能“凝结”在“金属回路”周围从而降低热传导功效,还需要有配套的办法进行“表面清理”。这个任务也需要交给特制的机器人或者是某种具有“溶解”或“润滑”作用的“涂料”。此外,可能还存在着林林总总我们这些门外汉意想不到的问题。但我想,对比那种试图控制上千万度高温的等离子体进行核聚变反应的技术难度,这些问题似乎更有理由乐观以对。

最终,关键之处仍在于我们是否有决心这么做。500年前,明朝的万户先生把自己绑在小火箭上试图飞天,不幸殒命。在当时看来是这十足的愚昧之举,但今天已经算不得奇迹。还是那句话,这种技术问题即使再难克服,也不会比制造人间太阳更甚,为什么不试一试呢?