火山也能发电?
大千
2021年8月,美国阿留申群岛三座火山同时喷发。随着震耳的吼声,烟云直喷向2000米高空,大地上顿时弥漫着刺鼻的气味,数亿吨岩浆像巨大的火龙沿着山谷游动……火山喷发是地壳活动的见证。在地球的“青少年”时期,大地到处都是火山喷发、熔岩滚滚的景象。直到现在,地球上还有800多座有喷发记录的火山。火山喷发有时会带来灾难性的后果,但它释放的巨大能量,却引起人们的遐思。
火山因何爆发
据科学家估算,一座火山喷发一次释放的能量,相当于一座大型发电站数千年的发电量。千百年来,人们一直躲避着火山,让巨大的能量白白地流失了。如今,有科学家打算在活火山上建造发电站。按照他们的设想,火山上建造发电站,让火山能量逐步释放,既能阻止火山喷发,又利用了巨大的能源,一举两得。
经过深入的地质研究,一些科学家认为,火山喷发和地震是由地下水的冲击引起的。地壳内部有很多巨大的断面,有的填满水,有的充满岩浆。在很深的断面,由于接近地幔,这里水在几百度的高温和几百个大气压的压力下分解成氢和氧。氢、氧猛烈地燃烧,温度和压力不断增大,水的分解进一步加快,燃烧得更加猛烈,岩石也开始熔化游动。当温度和压力超过限度,就会发生强烈的爆炸,在断面的水下形成巨大的冲击力,于是发生了地震。汹涌的岩浆涌到地层表面,便开始了火山喷发。
按照这一理论,地震和火山喷发是水分解成的氢和氧燃烧引起的,这和传统的板块移动产生地震的理论相距甚远。根据这一原理,如果在火山山坡上钻孔,让能量慢慢释放出来并用来发电,就可以使岩石“冷却”,不再有地震和火山爆发。
专家如是说
火山电站的设计方案是这样的:首先,在火山的斜坡上钻孔,使地下冒出500℃的蒸气混合气流——很多火山都定期冒出这种气流。由于释放了多余的能量,这种火山就很少爆发。其次,在上面安装大功率的发电机组。炽热的混合气流很干燥,不会导致仪器的锈蚀和损坏。但为保险起见,可以使用特别耐腐蚀的材料。唯一要对付的是超高功率发电装置的强电场对人的损害,解决这个问题的办法是把电站建在地下。为了消除人们的疑虑,研究者决定先在科里亚克火山建造试验电站。因为这座定期冒烟的火山喷发的可能性很小,当发电装置摄取内部巨大的能量运转时,火山就再也不会喷发了。
不少能源专家对设计方案颇为支持。他们认为,火山电站的设计方案是成功的,但解决耐高温、高压的超坚固设备,要耗费巨大的资金。而地质化学家则认为,建造火山电站是很独特的计划:它可以带来巨大的经济效益,按现在的热力工程水平,这样的设计是完全可以实现的。当然,也有很多专家投了反对票,他们质疑建造火山电站的论据不足:怎样解决高温、高压对设备的腐蚀问题?会不会诱发火山爆发和地震?巨额投资怎样解决?地层能阻挡强电场吗……
当梦想照进現实
尽管火山电站的方案还不是十分完美,但大多数专家还是期待这一有创意的设计。如果在火山上安装发电机组,其发电总功率将等于100多座大型发电站。全世界的火山都利用起来,能提供多大的电力!化石能源总有枯竭的一天,相对永恒的是太阳能和地热,而火山电站的建设为解决能源危机开辟了新路。
我们想象一下:热电站的废物会污染土壤、空气和水,建水电站会淹没大片土地,原子能电站会带来放射性废物;而建在地下的火山电站却没有这些问题,是最干净的能源。同时,利用火山发电,使地层中的能量逐步释放,地震灾难和火山爆发就会成为历史,地球将变得更加安宁美好。
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