冰島克拉夫拉的鉆井過熱，巨大的黑煙冒出。圖片來源：英國《新科學家》網(wǎng)站
科技日報記者?張佳欣
冰島以獨特的自然風光聞名遐邇。這個島國點綴著數(shù)以千計的鉆孔，人們利用這些位于巖石深處的鉆孔提取地熱能。
據(jù)英國《新科學家》網(wǎng)站報道，冰島正在打造世界上第一條通往巖漿室的隧道。雷克雅未克地熱研究中心表示，這將是一次到達地球中心的旅程。
偶然發(fā)現(xiàn)巖漿室
一些巖漿室（地下熔巖儲藏庫）就位于地表下幾公里處。巖漿偶爾會從這里泄漏到地表，以熔巖的形式噴薄而出。這種景觀目前正在冰島南部格林達維克鎮(zhèn)發(fā)生。雖然噴薄帶來雄偉景觀，但也造成了毀滅性的后果。
問題是，科學家通常不知道巖漿室在哪里。目前也沒有地球物理技術能精準定位巖漿巖儲集層。雷克雅未克地熱研究中心的研究人員偶然發(fā)現(xiàn)了一個巖漿室，并萌發(fā)了一個大膽的想法——鉆入其中。
《新科學家》報道稱，該項目將為人類提供第一次直接研究地球形成大陸的隱藏液態(tài)巖石的機會。在此過程中，還可能發(fā)現(xiàn)一條為世界提供無限廉價清潔能源的道路。
冰島克拉夫拉火山是世界上最活躍的火山之一。自從冰島有人定居以來，它已經(jīng)有29次噴發(fā)記錄。最近一次活動發(fā)生在1975年至1984年間，該火山爆發(fā)了9次。
2000年，冰島深層鉆探計劃決定在火山中鉆孔，探索用極熱和高壓的地下“超臨界”水發(fā)電的可能性。
2008年，冰島國家電力公司開始進行鉆探。鉆探機曾偶然在地下2.1公里處擊中了900℃的巖漿室，好在巖漿沒有噴發(fā)，也沒有傷人。
冰島國家電力公司利用克拉夫拉鉆井發(fā)電9個月，兩個超臨界井足以產(chǎn)生60兆瓦的電力。但是，高溫使該公司不得不用冷水對鉆頭進行冷卻，巨大的黑煙從鉆孔中冒出。最終高溫還是熔化了鉆頭等設備，鉆井被摧毀了。
2026年開始鉆入“地心”
失敗未能阻止科學家鉆入地球深處的決心。2014年，研究人員啟動了克拉夫拉巖漿試驗基地(KMT)項目。10年過去了，他們已準備好開始鉆探。
KMT的第一個目標是鉆探巖漿，取得科學發(fā)現(xiàn)。意大利國家地球物理和火山學研究所的保羅·帕帕萊表示，熔巖和巖漿是不同的。當巖漿到達地表時，會釋放出大量氣體，然后以熔巖的形式暴露在大氣中，這兩者都會改變其化學成分。能夠進入地殼并采集巖漿樣本將會極大促進人們對于巖漿室的理解。
研究人員還計劃向巖漿中投放科學儀器，以測量溫度和壓力。不過，開發(fā)能夠承受高溫、壓力和酸性的傳感器以及鉆井設備將需要很多時間，因此，該項目將從2026年開始執(zhí)行。這里將成為世界上第一個巖漿觀測站。
KMT第二個目標是改進火山噴發(fā)預測。目前，火山噴發(fā)預測主要是使用地震儀和其他地面儀器來完成，很難做到精確預測。而該項目將直接探查巖漿室，這將為火山噴發(fā)提供更先進的預警。
為發(fā)現(xiàn)清潔地熱能鋪路
研究人員的最終目標是實現(xiàn)地熱能生產(chǎn)的巨大飛躍。這種新能源可為世界提供大量的清潔電力，而成本幾乎為零。
冰島和其他許多火山活躍的國家，已開始利用地熱流體來驅動渦輪機發(fā)電。但這只占可用能源的一小部分。
KMT可能會帶來一種名為近巖漿地熱的新能源技術。即在脆韌帶鉆井，并利用極熱、高壓的水來驅動渦輪機發(fā)電，其成本并不高。
地球上許多地方都有潛力開發(fā)這種新能源技術。雷克雅未克地熱研究中心的希亞爾蒂·帕爾·英歐爾松說，人們可借助先進的海上石油和天然氣鉆井平臺的經(jīng)驗和知識，與從巖漿中獲取能源的技術結合起來，生產(chǎn)清潔能源?！皺C會無窮無盡，唯一需要做的就是學習如何馴服巖漿這個怪物?！?/p>
