姓名：祝雙 ? 學號：160405620067

轉(zhuǎn)載自：https://www.ithome.com/html/discovery/334772.htm ? ? IT之家 作者：孫文文

【嵌牛導(dǎo)讀】:科學家已經(jīng)開始利用火山熱能嘗試大規(guī)模發(fā)電

【嵌牛鼻子】：發(fā)電

【嵌牛提問】：未來火山發(fā)電會大規(guī)模出現(xiàn)嗎？

【嵌牛正文】：

11月16日消息，據(jù)外媒（Futurism）報道，提到埃塞俄比亞這個國家，人們首先想到的恐怕是塵土飛揚的沙漠、人群擁擠的街道或者陡峭的懸崖峭壁。然而，很少有人知道，埃塞俄比亞同時也是地球上火山最活躍的地區(qū)之一，這與其地理位置有關(guān)——東非大裂谷正好從埃塞俄比亞境內(nèi)穿過。

東非大裂谷是地殼版塊運動的結(jié)果，大裂谷兩邊的土地大致以指甲生長的速度彼此分離。大地裂隙使得地下的巖漿沖破壓力冒出地表，在埃塞俄比亞已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了60多座火山，其中許多在過去都有過大噴發(fā)，留下巨大的火山口。一部分火山直到今天仍然活躍，可以看到冒泡的泥塘、地熱溫泉和許多蒸汽噴口。

（阿魯托火山的巖縫中冒出蒸汽。圖：William Hutchison）

當?shù)厝耸褂没鹕秸羝匆路拖丛?，但這些資源還有更大的開發(fā)價值。地表活動表面地底有熱流涌動，溫度可能高達300至400攝氏度。通過向下鉆孔，人們有可能使用這些高溫蒸汽來驅(qū)動大型渦輪機進而產(chǎn)生大量的電能。此方案如果可行，將給當?shù)厝藥ゾ薮罄?。埃塞俄比?7%的人口用不上電，是非洲最缺電的國家之一。

地球物理學者的調(diào)查顯示，一座火山足可以產(chǎn)生十億瓦的電力，這讓開發(fā)地熱能逐漸受人們重視。千兆瓦相當于數(shù)百萬塊太陽能電池板或500個風力發(fā)電機的發(fā)電能力。一座火山可供開發(fā)的總能量估計在10GW左右。

早在20年前，埃塞俄比亞人就在阿魯托火山區(qū)開始了地熱發(fā)電試點，如今對發(fā)電廠的基礎(chǔ)設(shè)施進行升級，預(yù)計發(fā)電功率將提高十倍，從7兆瓦提高到70兆瓦?？偟膩砜?，開發(fā)地熱似乎會成為埃塞俄比亞絕佳的低碳可再生能源解決方案，讓地熱發(fā)電帶動整個電力行業(yè)，幫助當?shù)厝藬[脫貧困。

一個主要的難題是，與冰島等更為發(fā)達的地熱國家不同，人們對埃塞俄比亞的火山所知甚少。甚至連大部分火山最后一次噴發(fā)是在什么時候都沒人知道。而避開火山噴發(fā)期是地熱發(fā)電的首要前提。

近年來，英國自然環(huán)境研究理事會（Natural Environment Research Council，簡稱NERC）一直資助英國和埃塞俄比亞兩國大學聯(lián)合組建的調(diào)查組織RiftVolc來研究這些問題。研究者重點研究危害防范以及開發(fā)和檢測火山的方法，以便火山能源能被安全可持續(xù)地開發(fā)利用。

過去三年里，科研小組一直在實地部署檢測設(shè)備并進行觀測。然而，最重要的突破則是來自完全不同的途徑——研究人員在辦公室內(nèi)對衛(wèi)星圖像進行的分析。

借助衛(wèi)星雷達技術(shù)，研究者對阿魯托火山的研究有了令人興奮的發(fā)現(xiàn)。人們觀察到火山表面在膨脹和放氣。一個很好的比喻是火山在“呼吸”：人們發(fā)現(xiàn)火山先是連續(xù)幾個月膨脹，這是在“吸氣”，隨后“呼氣”的過程導(dǎo)致火山連續(xù)多年的緩慢下陷。人們并不能完全確定是什么造成了這些起伏，但足夠的證據(jù)顯示，應(yīng)該是巖漿、地下熱水或氣體在地表以下五公里處流動所致。

在前不久發(fā)表的論文中，研究者借助衛(wèi)星遙感影像對阿魯托火山蒸汽排放進行更細致的觀測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蒸汽溢出的地點常常與已知斷層線和火山上的裂隙相吻合。

研究者對火山通風口進行了連續(xù)數(shù)年的監(jiān)測，驚訝地發(fā)現(xiàn)大多數(shù)通風口的氣溫都很穩(wěn)定。只有東部地區(qū)少數(shù)通風口的溫度出現(xiàn)可測量的變化，而且這種變化還并非與火山的“呼吸”頻率一致。這讓科學家倍感意外，他們原本預(yù)期通風口的溫度變化會與火山內(nèi)部高溫液體的漲跌一致。

（圖為阿魯托火山的一處地熱井。圖：William Hutchison）

直到后來將降雨因素考慮進來，問題才有了頭緒。原來那些溫度有所改變的通風口只是對周邊降雨的一種延后反應(yīng)。研究者最終得出結(jié)論，靠近火山中心的通風口不會受到降雨的干擾，所以能夠一直維持恒溫，也能夠更好地反應(yīng)地下熱庫的溫度。這一發(fā)現(xiàn)對火山鉆井和發(fā)電站建設(shè)意義重大，當然其影響遠不止于此。

這是是人類首次從太空視角監(jiān)測地熱資源。由于衛(wèi)星數(shù)據(jù)免費向公眾公開，這或許能為地熱資源勘探提供一種便宜且低風險的研究手段。

除了埃塞俄比亞，肯尼亞、坦桑尼亞和烏干達等國同樣擁有豐富的火山資源，這項新技術(shù)可被用于整個東非大裂谷乃至全球各地待開發(fā)地熱資源的探索和監(jiān)測。當你縮小地圖放眼全球，未來景觀令人期待。