地热和聚变技术：利用地球的热量

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  量子运行远见
• 2023 年 5 月 26 日

Quaise 是一家由麻省理工学院 (MIT) 等离子体科学与聚变中心合作成立的公司，致力于开发地球表面下的地热能。该公司的目标是利用现有技术来可持续利用这种能源。 Quaise 希望通过利用这种可再生能源，为减少温室气体排放做出重大贡献。

地热聚变技术背景

奎斯计划利用回旋管驱动的毫米波向地球表面钻探 2 至 12 英里，以蒸发岩石。回旋管是高功率微波振荡器，可产生非常高频率的电磁辐射。当岩石融化时，玻璃表面会覆盖钻孔，从而无需使用水泥套管。然后，氩气被送入双吸管结构以清除岩石颗粒。 

当水被泵入深处时，高温使其超临界，使其将热量带回的效率提高了五到十倍。 Quaise 的目标是改变燃煤发电厂的用途，利用这一过程产生的蒸汽发电。 10 英里的成本估计为每米 12 美元，并且只需 1,000 天即可完成挖掘。

多年来，回旋管取得了长足的发展，以支持聚变能源技术的发展。通过从红外线升级到毫米波，Quaise 提高了钻井效率。例如，无需外壳可降低 50% 的成本。由于不发生机械过程，直接能量钻还可以减轻磨损。然而，虽然在纸面上和实验室测试中非常有希望，但这一过程尚未在现场得到证明。该公司的目标是到 2028 年为其第一座燃煤电厂重新供电。

破坏性影响 

Quaise 地热能技术的显着优势之一是，与太阳能或风能等其他可再生能源不同，它不需要额外的土地空间。因此，各国可以在不影响农业或城市发展等其他土地利用活动的情况下减少二氧化碳排放。

这项技术的潜在成功也可能产生深远的地缘政治影响。依赖从其他国家进口能源（例如石油或天然气）的国家如果能够利用其地热资源，可能不再需要这样做。这一发展可能会改变全球权力动态并减少能源冲突的可能性。此外，地热能技术的成本效益可能会挑战昂贵的可再生解决方案，最终导致更具竞争力和负担得起的能源市场。

虽然向地热能的过渡可能会创造新的就业机会，但也可能需要能源行业的劳动力改变其子行业。然而，与需要专业技能的其他可再生能源（例如太阳能电池板安装或风力涡轮机维护）不同，地热能技术利用现有机制的升级版本。最后，Quaise 的成功也可能对传统石油公司构成重大挑战，传统石油公司可能会看到对其产品的需求以前所未有的速度下降。 

地热聚变技术的意义

地热技术进步的更广泛影响包括：

• 每个国家都有可能获得国内取之不尽的能源，从而实现更公平的资源和机会分配，特别是在发展中国家。
• 更好地保护敏感的生态系统和土著拥有的土地，因为挖掘它们寻找原始能源的需求减少了。
• 2100 年之前实现净零排放的可能性有所提高。 
• 石油资源丰富的国家对世界政治和经济的影响力下降。
• 通过向电网出售地热能增加当地收入。此外，采用地热技术可以降低燃料成本，有可能带来更实惠的商品和服务。
• 地热发电厂建设和运营过程中的潜在环境影响，包括用水和废物处理。
• 重大技术进步，包括更高效、更具成本效益的能源存储解决方案，以及钻井和发电技术的改进。
• 可再生能源行业和其他远离化石燃料的行业创造了新的就业机会。 
• 更多政府激励措施和政策鼓励行业投资和发展。 

需要考虑的问题

• 您认为世界转向地热能会出现哪些复杂情况？
• 如果可行的话，所有国家都会采取这种做法吗？