地球是个大热库

2022-09-02 14:54:00

大家可能会感觉,提到火山和温泉之所以会有那么高的温度肯定是地下的原因,但为什么地下会有那么高的温度呢?其实,在我们生活的土地下面潜藏着一股巨大的能量,物理学称其为地热能。人类很早以前就开始利用地热能。例如利用温泉沐浴、医疗,利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等,但真正认识地热资源并进行较大规模开发利用却始于20世纪中叶。

地热能就储存在地下,是来自地球深处的可再生能源。由于在地下,所以地热能不受天气状况的影响。地热能的起源,要从地球内部熔融的岩浆和放射性物质的衰变谈起。我们都听说过居里夫人和镭的故事,知道镭是不断衰变的。实际上地下有很多类似于镭的元素,在不断进行着衰变,这些元素在衰变过程中会产生大量的热能,这些热量日积月累,聚集在地球内部。当地下水或地下岩浆在地球内部流动时,这些水或岩浆就把衰变产生的热量从地下深处带至近表层,于是就有了火山、温泉等自然现象的发生。

其实地球内部是一个高温高压的世界,是一个大型“热库”,蕴藏着无比巨大的热能。地球通过火山爆发、间歇喷泉和温泉等方式,源源不断地把内部的热能通过传导、对流和辐射的方式传到地面上来。据估计。全世界地热资源的总量大约为14.5×1025焦耳,相当于4948×1012吨标准煤燃烧时所放出的热量。如果把地球内储存的全部煤炭燃烧所放出的热量作为基准,那么地球内石油储存的热量约为煤炭的8%,目前可利用的核燃料储存的热量约为煤炭的15%,而地热能的总热量则为煤炭的17000万倍。举个大家都能懂的例子,假若以目前全世界的能耗总量来对地热能进行估计,即便是全世界其他能源都不用了,完全使用地热能,4100万年以后也只能使地球内部的温度至多下降1℃。可见,地球是一个名副其实的巨大“热库”,我们居住的地球实际上是一个庞大的“热球”。

我国地热资源储量十分巨大,经过近十年的发展,浅层地温能开发已初具规模,常规地热能开发正在起步,增强型地热系统尚处在科研初级阶段。我国常规地热资源以中低温为主,埋深在200~3000米。中低温传导地热资源主要分布在中东部沉积盆地,中低温对流地热资源主要分布在广东、福建等东南沿海,高温对流地热资源分布在滇川藏及台湾地区。埋深在0~200米范围的浅层地热能资源主要分布在东北地区南部、华北地区、江淮流域、四川盆地。

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