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綜述
工業的飛速發展給人類帶來了生產力的進步，但也帶來了能源焦慮。在如今全球環境日益惡化，各國能源危機的不斷升級的今天，越來越多人也開始思考：未來人類的能源之路又在何方？
答案是：路在腳下。在我們的地球深處， 隱藏著一種從未被大規模開發的能源---地熱能。 如果完全釋放出來，這股能量足夠讓全人類使用23億年！如今，美國一家名為Quaise Energy的公司，正憑借前沿公釐波鉆井技術，試圖鉆探2萬米深的地下寶藏。
地熱能是什麽？
地熱能蘊藏在地球內部，這種能量的來源主要有兩部份： 一是地球形成時的殘余的初始熱量，二是地核中如鈾和釷，這樣的放射性元素持續衰變產生的核能。 正是這些地球內部的熱流，推動了火山噴發，溫泉湧現以及地震等地質活動的發生。
科學家根據溫度，將地熱能分為了高溫（150°C以上），中溫（90-150°C）和低溫（90°C以下）三種不同的型別。
其中高溫地熱能主要用於發電。 比如美國加州北部的「蓋瑟斯」地熱田，這是全球最大的地熱發電綜合體，擁有22座電站，總裝機量高達2080百萬瓦，足以為數百萬家庭供電。而中溫和低溫地熱能則多用於建築供暖，工業加工，溫室種植和溫泉療養等方面。
地熱能的開發潛力超乎我們的想象。 據美國能源部估算，僅僅地球淺層1%的熱量，就足以支撐人類使用200萬年。 而如果能深入挖掘地球深處的熱量，這些能源甚至可以讓全人類使用23億年。
地熱能的優勢也十分明顯， 首先是綠色環保 ，地熱發電過程幾乎沒有碳排放。同時 這種能源非常穩定， 它不像太陽能或風能那般依賴天氣變化，只要開發得當，地熱資源可以全年不間斷地供應。
然而，地熱開發面臨的挑戰不容小覷。高昂的初期投入，復雜的勘探過程和漫長的開發周期都是主要障礙。此外，高溫高壓的環境對鉆探裝置提出了更加嚴苛的要求。這也解釋了為什麽盡管地熱能優勢明顯，但它在全球電力結構中的占比依然較低。
各國地熱開發現狀
目前，全球多國都在積極探索地熱資源的開發與套用。 特別是一些地熱資源豐富的國家，如冰島，印度尼西亞和肯亞等國，地熱已經成為能源轉型的重要支柱。比如，冰島的地熱系統供暖覆蓋率已達90%，讓這個北歐小國擺脫了對化石燃料的依賴。
印尼政府也在雄心勃勃地推動可再生能源發展，計劃在未來10年內大幅增加地熱發電能力，從目前的2,356百萬瓦增加至4,000百萬瓦。
與此同時， 肯亞將地熱列為了國家未來的能源支柱之一，目前地熱發電已占其全國電力的48%。 他們的目標是到2037年將地熱發電容量擴大到10,000百萬瓦，相當於現階段水平的十倍。
在歐洲，多國也在積極嘗試將地熱能納入能源轉型計劃。例如，英國正探索利用廢棄煤礦的地下熱量開發地熱計畫，希望將這些老舊礦井改造成新能源基地。
法國方面也不甘落後，2023年，澳洲能源公司Vulcan與歐洲汽車制造商Stellantis達成合作協定，計劃利用地熱為法國東部米盧斯的工業基地提供能源支持。 根據法國地質與礦產研究局的估算，地熱能未來有望滿足國家約70%的供暖需求，盡管目前這一比例僅為1%。
此外，新興技術也在推動地熱能的發展。比如，近些年來國際地熱能界的前沿技術增強型地熱系統（EGS），正在改變幹熱巖開發的難題。透過水力壓裂等技術，EGS使得沒有天然流體的巖層也能被利用。
近些年飛速發展的物聯網和人工智慧技術，正在東非大裂谷的地熱計畫中被套用，用來即時監測數據，最佳化能源的生產利用。
深入地下2萬米
現在，美國的公司Quaise Energy正在掀起一場地熱開發的技術革命。他們正致力於開發一種前所未有的公釐波鉆探技術，試圖開發地下2萬米深的地熱能。
傳統鉆頭在高溫，高壓的地層中容易磨損，需要頻繁更換，這不僅耗費時間，還提高了成本。 而公釐波鉆探技術則不再有這個局限，它透過回旋加速器發射高能波束，直接穿透堅硬巖層，可以讓巖石瞬間汽化，避免了鉆頭磨損問題，大大提升了鉆探的穩定性和效率。
公釐波鉆井每小時能夠穿透20公尺的巖石層， 理論上，一口2萬米深的井只需要42天就能完成，比傳統鉆井快了數倍。 有了這項技術，地熱能開發也將不僅限於環太平洋火山帶和其他地質活躍區，而是可以在全球範圍內推廣套用。
目前，Quaise Energy公司已經規劃了清晰的商業化路線圖。 他們計劃在今年完成公釐波鉆井的技術原型測試，展示其在實際環境中的套用，並在2026年希望實作商業化營運， 正式將這項革命性技術推向市場。
此外，這項鉆探技術還能夠與EGS技術相互配合。公釐波鉆井可以直達地層更深處，為EGS創造出更高溫的熱儲層。 透過EGS系統建立的迴圈通道，註入的水能夠吸收地下高溫巖石的熱量，化為蒸汽後傳輸到地面，為發電提供穩定的動力。
依靠這一技術創新，Quaise Energy公司計劃在未來將地熱發電的成本降低至20-40美元/百萬瓦時，這一成本水平足以與風能和太陽能競爭，為全球能源市場提供更具吸重力的選擇。
結尾
在當下這個能源轉型的關鍵時刻，人類已經正站在了歷史的十字路口。各種新能源像太陽能，風能，氫能已經鋪展開來，但它們也各有短板：要麽看天吃飯，要麽成本高昂，而地熱能的出現卻讓我們看到了另一種可能。
人類對地熱能的開發和利用，不僅是一場能源革命，更是一場信心的革命。因為一旦人類真正釋放出了地熱能的潛力，那未來無論時代如何變遷，只要地球依然在腳下，我們就不會缺少光明與溫暖。
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