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综述
工业的飞速发展给人类带来了生产力的进步，但也带来了能源焦虑。在如今全球环境日益恶化，各国能源危机的不断升级的今天，越来越多人也开始思考：未来人类的能源之路又在何方？
答案是：路在脚下。在我们的地球深处， 隐藏着一种从未被大规模开发的能源---地热能。 如果完全释放出来，这股能量足够让全人类使用23亿年！如今，美国一家名为Quaise Energy的公司，正凭借前沿毫米波钻井技术，试图钻探2万米深的地下宝藏。
地热能是什么？
地热能蕴藏在地球内部，这种能量的来源主要有两部分： 一是地球形成时的残余的初始热量，二是地核中如铀和钍，这样的放射性元素持续衰变产生的核能。 正是这些地球内部的热流，推动了火山喷发，温泉涌现以及地震等地质活动的发生。
科学家根据温度，将地热能分为了高温（150°C以上），中温（90-150°C）和低温（90°C以下）三种不同的类型。
其中高温地热能主要用于发电。 比如美国加州北部的「盖瑟斯」地热田，这是全球最大的地热发电综合体，拥有22座电站，总装机量高达2080兆瓦，足以为数百万家庭供电。而中温和低温地热能则多用于建筑供暖，工业加工，温室种植和温泉疗养等方面。
地热能的开发潜力超乎我们的想象。 据美国能源部估算，仅仅地球浅层1%的热量，就足以支撑人类使用200万年。 而如果能深入挖掘地球深处的热量，这些能源甚至可以让全人类使用23亿年。
地热能的优势也十分明显， 首先是绿色环保 ，地热发电过程几乎没有碳排放。同时 这种能源非常稳定， 它不像太阳能或风能那般依赖天气变化，只要开发得当，地热资源可以全年不间断地供应。
然而，地热开发面临的挑战不容小觑。高昂的初期投入，复杂的勘探过程和漫长的开发周期都是主要障碍。此外，高温高压的环境对钻探设备提出了更加严苛的要求。这也解释了为什么尽管地热能优势明显，但它在全球电力结构中的占比依然较低。
各国地热开发现状
目前，全球多国都在积极探索地热资源的开发与应用。 特别是一些地热资源丰富的国家，如冰岛，印度尼西亚和肯尼亚等国，地热已经成为能源转型的重要支柱。比如，冰岛的地热系统供暖覆盖率已达90%，让这个北欧小国摆脱了对化石燃料的依赖。
印尼政府也在雄心勃勃地推动可再生能源发展，计划在未来10年内大幅增加地热发电能力，从目前的2,356兆瓦增加至4,000兆瓦。
与此同时， 肯尼亚将地热列为了国家未来的能源支柱之一，目前地热发电已占其全国电力的48%。 他们的目标是到2037年将地热发电容量扩大到10,000兆瓦，相当于现阶段水平的十倍。
在欧洲，多国也在积极尝试将地热能纳入能源转型计划。例如，英国正探索利用废弃煤矿的地下热量开发地热项目，希望将这些老旧矿井改造成新能源基地。
法国方面也不甘落后，2023年，澳大利亚能源公司Vulcan与欧洲汽车制造商Stellantis达成合作协议，计划利用地热为法国东部米卢斯的工业基地提供能源支持。 根据法国地质与矿产研究局的估算，地热能未来有望满足国家约70%的供暖需求，尽管目前这一比例仅为1%。
此外，新兴技术也在推动地热能的发展。比如，近些年来国际地热能界的前沿技术增强型地热系统（EGS），正在改变干热岩开发的难题。通过水力压裂等技术，EGS使得没有天然流体的岩层也能被利用。
近些年飞速发展的物联网和人工智能技术，正在东非大裂谷的地热项目中被应用，用来实时监测数据，优化能源的生产利用。
深入地下2万米
现在，美国的公司Quaise Energy正在掀起一场地热开发的技术革命。他们正致力于开发一种前所未有的毫米波钻探技术，试图开发地下2万米深的地热能。
传统钻头在高温，高压的地层中容易磨损，需要频繁更换，这不仅耗费时间，还提高了成本。 而毫米波钻探技术则不再有这个局限，它通过回旋加速器发射高能波束，直接穿透坚硬岩层，可以让岩石瞬间汽化，避免了钻头磨损问题，大大提升了钻探的稳定性和效率。
毫米波钻井每小时能够穿透20米的岩石层， 理论上，一口2万米深的井只需要42天就能完成，比传统钻井快了数倍。 有了这项技术，地热能开发也将不仅限于环太平洋火山带和其他地质活跃区，而是可以在全球范围内推广应用。
目前，Quaise Energy公司已经规划了清晰的商业化路线图。 他们计划在今年完成毫米波钻井的技术原型测试，展示其在实际环境中的应用，并在2026年希望实现商业化运营， 正式将这项革命性技术推向市场。
此外，这项钻探技术还能够与EGS技术相互配合。毫米波钻井可以直达地层更深处，为EGS创造出更高温的热储层。 通过EGS系统建立的循环通道，注入的水能够吸收地下高温岩石的热量，化为蒸汽后传输到地面，为发电提供稳定的动力。
依靠这一技术创新，Quaise Energy公司计划在未来将地热发电的成本降低至20-40美元/兆瓦时，这一成本水平足以与风能和太阳能竞争，为全球能源市场提供更具吸引力的选择。
结尾
在当下这个能源转型的关键时刻，人类已经正站在了历史的十字路口。各种新能源像太阳能，风能，氢能已经铺展开来，但它们也各有短板：要么看天吃饭，要么成本高昂，而地热能的出现却让我们看到了另一种可能。
人类对地热能的开发和利用，不仅是一场能源革命，更是一场信心的革命。因为一旦人类真正释放出了地热能的潜力，那未来无论时代如何变迁，只要地球依然在脚下，我们就不会缺少光明与温暖。
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