本刊编辑部
我们的生活生产维持正常运转要消耗大量的能源,其中大部分能源,包括煤炭、石油和天然气等,都是化石能源。锻钢炼铁离不开煤炭;车辆船只需要的汽油、柴油来自石油提炼;家里做饭、冬天供暖則大多需要燃烧天然气来产生热量……
人类离不开化石能源,但是大规模使用化石能源会带来严重的环境污染。化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物,当它们在空气中积累到一定浓度后就会导致酸雨。空气扩散条件不好时,还会造成雾霾。臭氧层空洞、全球变暖、影响人体健康等一系列问题,就会层出不穷。
我们需要蓝天,需要干净舒适的生活环境,那就需要改变传统的能源利用方式,从一味地依靠化石能源,转向利用多种清洁可再生的能源,如风能、太阳能、氢能、潮汐能、生物质能和地热能。其中储量丰富的地热能是目前我们最常用、最稳定、最广泛的再生能源之一。
地热是蕴藏在地球内部的热量。当前研究认为,地热的主要来源有两种:一种是地球形成早期残留的热量;另一种是地球内部铀、钍等放射性元素衰变释放出的热量。
大家可以把地球想象成一个咸鸭蛋,蛋壳是地壳,蛋白是地幔,而蛋黄则是充满滚烫岩浆的地核。地核中积累的巨大热量,通过热传导和热对流两种主要形式,源源不断地向地表传递。火山喷发、温泉喷涌和蒸汽喷发,都是地热释放到地表的不同表现形式。
“春寒赐浴华清池,温泉水滑洗凝脂。”这是白居易《长恨歌》中的名句。利用地热形成的温泉泡澡,应该算得上人类利用地热能最原始的方式。地热的利用主要受到资源分布的影响。如印度尼西亚、新西兰、冰岛等国家处在地壳板块交接处,火山频发,地壳不稳定,因而有大量高温地热带。高温型地热蕴藏着更大、更高效的能源,可以用于发电。
我国大部分地区处于板块内部,以中低温地热资源为主,应用方式主要为直接利用。除了用来泡澡,还可用于供暖、制冷、农业种植与养殖等。目前,我国的地热直接利用量居全世界首位。
可以预见,在未来几年内,或在未来较长的时期,化石能源仍然是全球能源博弈的重点。不过,在应对气候变化这一重大人类议题背景下,为实现能源转型和低碳发展,并最终实现碳中和这一美好愿望,人类能源革命必将继续下去。