干热岩是什么？中国储量可用4千年，或将改变世界能源格局

前几天看见一个有趣的问题：将金属棒插入地壳中，通过热传导获得能量可行吗？

查阅资料后发现，虽然金属棒这一方式并不靠谱，但是人类早就想到了其他方法利用地热资源，其中一个已经应用到了日常生活中，它就是——干热岩取热。2017年，山西省太原市的一些小区尝试利用干热岩供暖，室内温度能够保持在25摄氏度左右。

那么，问题来了，干热岩到底是什么？为什么它能够提供热量呢？

干热岩是一种埋在地下3到10公里处，温度大于200摄氏度，内部不含水或蒸气的致密热岩体。干热岩的形成过程与地球结构息息相关，在地球最内部的地核中，流动着接近7000摄氏度的熔浆，它的热量会不断上升，穿过地幔，接近地壳，因此，受高温环境的影响，地壳中的一些岩石层就会逐步演变为干热岩。

那是不是说，在地球上的任何地方向下挖掘，都可以开发出干热岩？它是一种“无处不在的资源”？理论上讲，确实如此。但基于目前的科技水平，我们讨论的干热岩还仅限于埋深较浅、温度较高且具有开发价值的热岩体。

那么，既然得知了地下储藏着地热资源，人类又该如何获取它呢？

这主要分为以下几个步骤：

1. 从地表向干热岩中打一口“注入井”；

2. 封闭井孔，并向里面高压注入低温水；

3. 极高的水压迫使岩层出现裂缝，逐渐形成一个面状的热储构造；

4. 再从地表向下钻几个“生产井”，它们可以将蒸汽和高温水回收到地面；

5. 利用这些高温蒸汽就可以供暖或者发电，剩余的温水会通过注入井返回到干热岩中，从而实现能源的循环利用。

由此可见，干热岩不仅是一种丰富的可再生资源，开发过程还安全环保、高效节能、不受环境因素的限制，就像是一个隐藏在地下的天然“锅炉”，吸引着各国的目光。

据中国地质调查局评估，我国3到10公里深处的干热岩资源总量相当于860万亿吨标准煤，占世界资源量的1/6，假设仅能开采出2%，也是我国2010年能源消耗总量的5300倍，其中，青藏高原、松辽盆地、渤海湾盆地和东南沿海等地分布较多。2015年5月，中国第一个干热岩资源勘查深井在福建漳州市清泉林场开钻；2017年8月，我国科学家在青海共和盆地3705米深处，钻获了温度高达236摄氏度的干热岩体；2019年7月，山东省发现四处干热岩富存区，资源总量相当于187.79亿吨标准煤。

这些数字听起来让人蠢蠢欲动。但目前为止，干热岩的开发还存在着技术难关、人才紧缺、投入产出比太低等问题。2020年7月，中国科学院传来一则好消息：广州能源研究所研究员蒋方明团队另辟蹊径——“只采热、不采水”。这个想法和视频开头提出的脑洞相似，只不过把金属棒换成了一根独特的重力热管，它可以从干热岩中持续吸热，并将热能传输至地面。与传统的取热方式相比，这种方法不需要水力压裂，降低了投资成本；还避免了管内液体与岩体直接接触，减少了工质损失；最终得到的气体热能也拥有更多的利用方式。

综上所述，不难发现，干热岩如同一个埋藏于地下的宝藏，它充满着诱惑，挖掘起来却困难重重。但是，相信随着技术水平和科研能力的不断提高，干热岩终有一天能真正走上商业化的道路。