“探索火山:科学家为何将目光投向月球计划”

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Getty Images Lava spews from multiple craters of the Sundhnúkur volcano on June 3, 2024 on the Reykjanes peninsula near Grindavik, Iceland.
盖蒂图片社

我现在身处世界火山热点之一,冰岛东北部,靠近克拉夫拉火山。

在不远的地方,我可以看到火山口湖的边缘,而在南面,蒸汽喷口和泥浆池冒着气泡。

在过去的1000年里,克拉夫火山爆发了大约30次,最近一次是在20世纪80年代中期。

Bjorn Por gu - mundsson把我带到一个长满草的山坡上。他领导着一个由国际科学家组成的团队,他们计划钻探克拉夫拉火山的岩浆。

“我们正站在我们将要钻探的地方,”他说。

克拉弗拉岩浆试验台(KMT)旨在促进对岩浆或熔融岩石在地下如何活动的理解。

这些知识可以帮助科学家预测火山爆发的风险,并通过利用极热且可能无限的火山能源,将地热能推向新的领域。

Bjorn Por Guðmundsson speaks to Adrienne Murray with the rim of the Krafla volcano in the distance

从2026年开始,国民党团队将开始钻探两个钻孔中的第一个,以建立一个独特的地下岩浆观测站,大约在地下2.1公里(1.3英里)处。

“这就像我们的登月计划。它将改变很多事情,”慕尼黑Ludvigs-Maximllian大学火山学教授、国民党科学委员会主席Yan Lavelle说。

火山活动通常由地震仪等工具监测。但与地表的熔岩不同,我们对地下的岩浆知之甚少,Lavelle教授解释道。

“我们想用仪器测量岩浆,这样我们就能真正听到地球的脉搏,”他补充说。

压力和温度传感器将被放置在熔融岩石中。“这是我们需要探测的两个关键参数,以便能够提前知道岩浆发生了什么,”他说。

据估计,全世界有8亿人居住在距离危险的活火山100公里以内的地方。研究人员希望他们的工作可以帮助拯救生命和金钱。

冰岛有33个活火山系统,位于欧亚板块和北美板块分开的裂谷上。

最近,雷凯内斯半岛的八次火山喷发破坏了基础设施,颠覆了格林达维克社区的生活。

gu - mundsson还提到了Eyjafjallajökull,该网站在2010年造成了严重破坏,当时火山灰云导致超过10万次航班取消,损失达30亿英镑(39.5亿美元)。

他说:“如果我们能更好地预测火山喷发,就能省下很多钱。”

Steam rises from pools with snow-capped volcanos in the distance, in northeast in Iceland

国民党的第二个钻孔将为新一代地热发电站开发一个试验台,这种发电站利用岩浆的极端温度。

“岩浆的能量非常大。它们是为水热系统提供动力的热源,从而产生地热能。为什么不追本溯源呢?拉维尔教授问道。

冰岛约65%的电力和85%的家庭供暖来自地热,地热利用地下深处的热流体作为热源,驱动涡轮机发电。

在下面的山谷中,Krafla发电厂为大约3万户家庭提供热水和电力。

Bjarni Pálsson苦笑着说:“计划是钻探岩浆本身,可能会稍微戳一下。”

“地热资源位于岩浆体上方,我们认为温度在500-600摄氏度左右,”国家电力供应商Landsvirkjun地热开发执行董事Pálsson先生说。

岩浆很难在地下找到,但在2009年,冰岛工程师偶然发现了一个地方。

他们原计划钻一个4.5公里深的井,提取极热的液体,但钻探突然停止,因为它拦截了令人惊讶的浅层岩浆。

Pálsson先生说:“我们绝对没有预料到只有2.1千米深的岩浆会被击中。”

遇到岩浆很罕见,只发生在肯尼亚和夏威夷。

过热蒸汽达到创纪录的452°C,而舱内的温度估计为900°C。

戏剧性的视频显示滚滚浓烟和蒸汽。剧烈的高温和腐蚀最终摧毁了油井。

Pálsson表示:“这口井的产油量是该地区普通油井的10倍左右。”

他指出,其中两口井就能提供与电厂22口井相同的能量。“有一个明显的游戏规则改变者。”

Steel pipes zig-zag across the Icelandic landscape connecting red pods of a geothermal power station

随着人们对全天候低碳能源的需求不断增长,全球已经发现了600多座地热发电厂,还有数百座正在规划中。这些井通常深约2.5公里,温度低于350°C。

一些国家的私营公司和研究团队也在致力于开发更先进的超深地热,称为超热岩,在5到15公里的深处温度超过400°C。

格里菲斯大学(Griffith University)院长、新西兰地热研究所(Geothermal Institute)前所长罗莎琳德·阿彻(Rosalind Archer)说,到达更深、更热的地方,热量储备就是“圣杯”。

她解释说,更高的能量密度是如此有希望,因为每个钻孔可以产生比标准地热井多5到10倍的能量。

她表示:“新西兰、日本和墨西哥都在寻找,但国民党是最接近于挖到钻头的国家。”“起步并不容易,也不一定便宜。”

Snow and ice covers the crater lake at Krafla volcano

在这种极端环境中钻探在技术上具有挑战性,并且需要特殊的材料。

Lavelle教授相信这是可能的。他说,在喷气发动机、冶金和核工业中也发现了极端温度。

“我们必须探索新的材料和更耐腐蚀的合金,”冰岛大学工业和机械工程教授Sigrun Nanna Karlsdottir说。

在实验室里,她的研究团队正在测试能够承受极端高温、压力和腐蚀性气体的材料。她解释说,地热井通常是用碳钢建造的,但当温度超过200摄氏度时,这种材料很快就会失去强度。

她说:“我们的重点是高档镍合金和钛合金。”

在火山岩浆中钻孔听起来有潜在的风险,但是gu - mundsson先生不这么认为。

“我们不相信把一根针扎进一个巨大的岩浆室会产生爆炸的效果,”他断言。

“这件事发生在2009年,他们发现自己以前可能在不知情的情况下做过这件事。我们相信它是安全的。”

阿彻教授说,在钻入地下时,还需要考虑其他风险,比如有毒气体和引发地震。“但冰岛的地质环境使这种情况不太可能发生。”

这项工作将耗时数年,但可以带来先进的预测和超强的火山动力。

阿彻教授表示:“我认为,整个地热界都在关注国民党的项目。”“它可能具有相当大的变革性。”

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  • 乌孙毓金
    乌孙毓金 2025年05月22日

    我是榛子资讯的签约作者“乌孙毓金”!

  • 乌孙毓金
    乌孙毓金 2025年05月22日

    希望本篇文章《“探索火山:科学家为何将目光投向月球计划”》能对你有所帮助!

  • 乌孙毓金
    乌孙毓金 2025年05月22日

    本站[榛子资讯]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 乌孙毓金
    乌孙毓金 2025年05月22日

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