解开新能源的迷思(下)
深部地热:敢问地震谁之过
在凡尔纳的小说《地心游记》中,地热被描述成“地面之下岩床中燃烧的能量”。这种能量的来源,一般被认为,是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的热量。
早在1981年8月,在肯尼亚首都内罗毕召开了联合国新能源会议,会议报告就指出,全球地热能的潜在资源约相当于当时全球能源消耗总量的45万倍,地下热能的总量约为煤全部燃烧所放出热量的1.7亿倍。随后仅是1990年底公布的数字,世界地热资源开发利用于发电的总装机容量就为588万千瓦,地热水的中低温直接利用约相当于1137万千瓦;到2007年,美国能源部在一份地热能开发报告中指出,地热能资源理论上可提供的能量可达全美年能源消费总量的6万倍,仅西得克萨斯州废弃油井产生的热水当中就储藏着5000兆瓦,倡议者坚信它能让美国加速摆脱对石化能源的依赖。
然而,就是这样一个庞大的热库,一个蕴藏着巨大热能的可再生能源,却因为与地震扯上了千丝万缕的关系,而被称为“一半是天使,一半是魔鬼”,“魔性”颇受人怀疑。
2006年12月8日,瑞士莱茵河畔的名城巴塞尔一座钻井在开采地热的实验中引发了里氏3.4级地震,破坏其实并不严重,但当地居民恐慌不已,项目被迫流产,许多瑞士政府和地震学家一致认定地热项目就是地震的背后元凶;而据《纽约时报》2009年一则消息称,位于美国加利福尼亚州北部、离旧金山市以北约2小时车程的地方,一项钻井深度将达3200米、利用地热产生的高温蒸汽发电的工程遭到当地居民的抗议,居民担心该工程会引发地震,毕竟在20世纪,旧金山已经历了1906年和1989年两次大地震。
地热,与地震灾害真的有必然联系吗?
先来看地热所呈现的形式和温度高低,地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。这些类型地热能除了用于发电之外,更为大量地直接用于采暖、制冷、医疗洗浴、各种形式的工农业用热,以及水产养殖等。
源于地质自身具有的一套发生、发展和衰亡过程,地热只有在一定地质条件下才具有勘探开发价值,绝对不是只要往深处打钻,到处都“喷”地热。因此作为一个资源,它也和其他矿产资源一样,有数量丰疏和品位高下的问题,因此就全球来看,地热资源的分布是不平衡的。深部地热的开发,因可广泛钻研,状况还相对好一点。而开发深部地热时的钻井、采水采汽,虽不能说对地质没有一点影响,但和地震尤其是大地震所需要的能量是数量级的差别,没得可比。
据谷歌的一项预测报告称,到2030年,地热有望解决全美15%的电力供应。尽管设计方案还不是尽善尽美,但“你以为地热的技术会逐渐消亡吗”,瑞士巴塞尔事件的分析人员多梅尼科·第尼说,“绝对不会!”
页岩油:如何独撑一片天
页岩油(shale oil)年岁不小,但启用之路步履蹒跚。
页岩油制取轻质油品,是人造石油制取合格液体燃料的方法中成本最低的一种,但20世纪70年代的石油危机中,页岩油并没有得到特别关注,随后又受到国际原油价格低迷的影响。不过,在今时今日,美国各级政府、企业对该产业的发展寄予了厚望。2005年,美国国会通过了发展非常规能源的《2005能源政策法》,明确了页岩油作为战略资源的地位,并命令能源部协调和促进页岩油资源的商业性开发。而支持启用“页岩油”的人们指出,美国页岩油资源极其丰富,在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州,被锁在页岩之中的油存量达上万亿桶以上。这意味着将足以满足目前美国整个世纪的石油需求。
但无论在过去还是现在,页岩油的开采伴随的是巨大的生态代价。
这是一种人造石油,由沉积岩——油页岩干馏时有机质受热分解生成的一种褐色、有特殊刺激气味的粘稠状液体产物。类似天然石油,但含有较多的烯烃组分,并且还含有氧、氮、硫等非烃类组分。对于这种化石来讲,无论是提炼页岩油还是发电,干馏技术和燃烧锅炉的工艺都直接影响着使用效果,不成熟的开采技术亦是页岩油一路走得磕磕绊绊的原因。
而在开采时,首先会有地下水处理问题需要处理。有数据显示开采1立方米页岩油,一般需要抽出25立方米的地下水,采矿水极大地增加了地表水、地下水中硫酸盐的含量。在有些国家,油页岩采矿长期破坏着矿山及其附近的生态平衡和水位水质的稳定。
其次,页岩油干馏炼油过程中,有废气、废水和页岩灰渣等三废会出现,尤以灰渣污染最为严重。大量的灰渣占地面积大,如不回收利用的话则不仅会造成空气污染,其中金属元素和微量元素还会渗入地下水体,危害人们生产生活。
最后一个弊病则是开采页岩油占地较多,且一旦开垦就无法完全修复。美国能源部的工程师奥莱因卡·奥古苏拉表示这会给开采地区带来很多干扰。更为困扰的是,“采矿及加工页岩也需要大量水,每天生产250万桶页岩油将需要1.05亿至3.15亿加仑的水,”奥古苏拉称,“这使页岩油断送了它在炎热国家的发展。”而就美国而言,于页岩中提取石油在技术上是完全可行的,但从天然资源的角度来衡量,永远也不值得。
责任编辑:ahaoxie
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