地球地底下1000到6000℃的高温物质为什么没拿来发电？

为什么不把地球地底下的高温物质用来发电？首先，肯定不是我们不愿意将其加以利用；其次，那些位于地底980千米之下的高温物质本身，理论上应该也可以通过一些技术手段实现发电。但是，迄今为止，还并没有哪个国家、又或是哪个人可以完成这一能量转换过程。那么，地球地底下1000到6000℃的高温物质都处于什么位置，为什么我们人类无法将其利用起来转化为电能？

地底下1000到6000℃的高温物质在哪里

放眼整个太阳系的类地行星，地球无疑是其中密度、质量和直径最大的一个。倘若你对地球的内部结构有所了解，便会知道从地表到地心，分别是地壳、地幔和地核。而那些地底下1000到6000℃的高温物质，便处于地幔和地核区域。

这些区域中的物质形态复杂，有熔融物质、液态物质，也有固态物质，它们的温度都达到了数千摄氏度。在地球所有内部组成部分中，地幔是质量和体积最大的一层，其厚度大约在2900千米左右。地幔这一层的温度特别高，最低1000℃到最高3000℃。

如果你对这样的温度没什么概念，大概就是能够把我们觉得很坚硬的岩石都融化的那种温度。虽然地幔的局部区域存在熔融状态的物质，但这里的物质整体上还是具有可塑性，并没有因为高温就保持液体状态的它们，通常呈现为可塑性固态。

而温度可以达到6000℃的地方，则位于地球的地核（平均厚度在3400公里左右）。并且，地核的每一层在物质状态上又有所不同，位于大约2080公里厚的外地核中的物质，主要是由可以流动的液态物质填充；而其大约1250公里的固态球心，则主要由镍和铁等金属物质元素组成。

用980千米之下的高温物质发电和地热能不同

既然地底980千米之下存在的物质都拥有如此高的温度，那么，为什么没有人将其利用起来发电呢？首先，从操作的难易度来说，这些温度达到1000℃以上的区域，高温和高压是同时存在的。

比如，地幔中的压力就达到了50万到150万个大气压，这样的气压环境会导致物质的熔点变高。虽然，地核中物质的温度可以达到6000℃，但其中心压力更是达到了350万个大气压。这样的极端高温高压环境，对于时间较短的作用力来说，它的硬度超越了钢铁。

其次，就我们人类目前的科学技术来说，暂时也没有什么作业工具，可以深入到地球内部的这些高温区域。而且，从发电成本来说，这样的取材方式明显不如目前被广泛运用的水力发电和风力发电更低。所以，不管是从客观条件、现有水平，还是发电耗费的成本来说，将地底下980千米处的高温物质用来发电，至少在目前来看还并不现实。

这个时候可能有的人会提出质疑了，地热能不就是从地球地壳抽取出的天然热能，为什么这些会导致火山爆发的熔岩就能被利用起来？这个问题的答案其实很简单。从深度这个角度来说，地壳位于地球内部的最外层，距离地面只有1到5公里左右。此时的热力已经被转移到距离地面很接近的地方，而被高温熔岩加热了的地下水会渗出地面。

从地热能的分布来说，主要集中在火山和地震的多发区，倘若要对地球每年传递到地面的热能进行数值体现，那么大约是在100PW·h。而地热能便是从这些热源中直接提取能量，只要我们的提取速度慢于其补充速度，地热能便是一种可再生的资源。这样的方式在操作层面来说相对更简单，包括发电成本也在可控范围之内。

容易控制和转换的电能广泛应用于各领域

在我们每个人的日常生活中，电能都扮演着尤为重要的角色，照明、通信和动力等各大领域。包括科学技术的发展和社会经济的飞跃，其实都离不开电能的突出贡献。而大家平时生活中用到的电能，则主要都是通过其他能量形成转换而来。

相信很多人都知道，水力发电、热能发电、原子能发电、风力发电这几种主要的能量转换方式。千瓦时（kW·h）或焦耳（J)都是电能的单位，电能也可以通过公式 W =P·t = U·I·t 来计算，而1度(电) = 1 kW · h = 3.6 ×10^6 J。当耗能或供能元件的功率为1000 W时，消耗或发出的电能量会达到每小时1度。

任何类型的发电，本质上都不过是其他能源形式，在通过发电动力装置的工作之后转换为了电能。比如，风能、海洋能、水能和地热能等能源形式，而且，目前人类使用的其他能源大多为可再生资源，而并存储量越来越小的化石燃料。截至目前，世界各地都主要使用的发电形式有三种，它们分别是核能发电、水力发电和火力发电。

而哪一种发电方式占比更高，则存在明显的地区差异性。比如，日本和德国60%的电能都是通过火力发电的方式获取，而法国和瑞士则分别主要采用核能发电和水力发电的方式。中国是一个人口大国，这片土地全年的发电量占据了全世界总发电量的四分之一左右，近14亿的庞大人口数量依然实现了全民通电的现状。

运气好，是可以用地球地热来发电的。一般来说，沿地层的深度方向，每增加100m，温度会升高1℃，不同区域会有变化，但幅度不大。要把地层地热资源带到地面，一般用水作为介质。所以，要到高温区域，超过100℃，可能要钻孔10多千米。钻孔深度越大，摩擦阻、扭矩要求越大，目前，钻到5千米已极为困难。同时，随着深度的增加，造价也程几何级数上升，经济上划不来。所以，现阶段，只有极少部分地热资源埋深浅的区域可能用来发电。您说是这个理吗？

地底下的高温能源，我们现在能够利用的也仅仅是地热资源。地热资源不仅是一种可以供发电、供暖的清洁能源，而且还可以提取部分卤素和盐类作为工业原料，另外还可以用作保健康复，可谓功能强大、安全可靠，还不会对环境产生污染，受到世界各国越来越广泛的应用。

从地热能的产生原理来看，它是由地球内部熔融岩浆以及放射性物质衰变作为能量来源，在地球板块构造边缘逐渐聚集和存储，具有较高温度和压力的资源。从地热能的组成看，包括地热水汽资源、地热压力资源、干热岩和熔岩4大类。

从目前世界各国对地热能的开发利用来看，还都处于初级阶段，也就是说利用的大多还是地热水汽资源，虽然地热蒸汽比较容易被开发利用，但它的储量很少，仅占已探明地热资源总量的千分之五左右。对于地压、熔岩、干热岩这些富含更高、更大能量的资源利用，可惜目前都还在理论探索阶段。

目前，世界上一些国家已经把建设地热发电站，作为利用地热水汽资源的一种重要方式，全球已经建设完成150多座。利用地热发电，主要就是利用地下热水和蒸汽作为动力源，基本原理与火力发电类似，都是把热能转换成为机械能，再把机械能转换成电能。与传统火力发电相比，地热发电具有无污染、投入少、成本低等特点。相信随着科学技术的发展，我们对4大类的地热资源的开发利用能力肯定会越来越高，地热发电规模势必也会越来越大，届时的地球能源危机一定大大缓解。

首先不得不承认，用地底的高温发电是一个一本万利的好想法，当前世界上很多地热发电站都发挥着巨大作用，但目前不是人类不想扩大利用，而是地热能源有很大的技术壁垒。首先说一下当前世界上存在的地热能源发电站现状，以我国西藏的羊八井发电站为例，当年的建设更多是被动选择地址，因为此处地热能源距离地表很近（类似火山温泉），开发技术相对简单，深入地下40米就能获得150度以上的高温，但如果此处的地壳是正常深度，没有热源上升，就无法建设地热能源发电站，所以位置选择上不能自主。

再说一下正常情况下的地热能源，我们所说的地热能源其实是指地幔以及地壳的热量，地慢热量可以轻松达到1000度以上，而地核甚至可以达到6000度。如此高热的能源我们根本就够不着，因为地幔以上的地壳平均厚度将近20公里，大陆地壳更是在35公里以上，虽然现在地质勘探技术已经非常成熟，但是要穿过这么远的距离还是一个技术壁垒，成本与风险都非常高。

即便未来有一天设备能够穿过此深度，但是在热量获取上也力不从心，因为当前人类所能开发的材料当中，很少有普通材质能克服千度以上的高温。比如，铁的熔点温度在1400度左右，但未达到熔点之前，不代表不会变软。虽然人类当前也能开发出高熔点材料，比如钛合金，熔点可以达到4000度以上，但是开发成本与获得能源不成正比。

欢迎点击关注，留言一起探讨。

答：这叫地热发电，其原理和火力发电一样，只是热源不同而已；目前地热发电主要受技术条件的限制，导致发电成本高，技术难度大，热电转化效率低，风险大、地域限制等等，使得地热发电还没有达到大规模应用。

地热能

在地球内部，有着取之不尽、用之不竭的热能，比如地壳之下10公里处，就有接近200℃的温度，而在地幔之中，温度达到了1000~3000℃，在地球中心处，温度更是高达6000℃，比太阳表面温度还略高。

地球内部之所以能保持数十亿年的高温，主要是因为地球内部的放射性元素发生衰变，持续释放了大量能量，将来还会持续数十亿年的时间。

那么我们能利用地球内部的热量来发电，然后解决人类的能源危机吗？比如在火山口建立发电厂，然后利用火山口的热能来发电。

理论上是完全可以的，目前的地热发电技术，就是对地热能的利用方式之一，地热发电没有火力发电那样的废物排放，也不像水力发电那样影响生态环境，地热发电可以说是非常理想的清洁能源之一。

地热发电

地球由地壳、地幔和地核组成，在陆地上，地壳的平均厚度高达40公里，地幔的平均厚度有2865公里，地幔处的温度虽然很高，但是压力高达10万个大气压以上，根本无法进行直接利用，更别说压力和温度更高的地核了。

只有在地壳内，有些地方特殊的地质结构，使得地幔中的热能被传送到接近地面的地方，比如地下水在接近地下高温熔岩时，会变为水蒸气输送到地面，有些则形成温泉，我们就可以直接加以利用。

目前，地热发电的原理，是把水注入到岩层当中，利用地热能产生高温蒸汽，然后再把高温蒸汽抽出来交换热量进行发电，实现热能向电能的转换。

我国在喜马拉雅山地带，以及台湾地区都有相应的地热发电厂，比如西藏就有著名的羊八井地热电站，建设于1977年，至今还在为西藏人民提供源源不断的电力。

目前全世界有超过150座的地热发电厂，而且近年来随着化石燃料成本的提高，地热发电的建设也在增速，预计未来全球地热发电能占总电量的10%以上，成为人类能源的重要支柱之一。

地热发电缺点

目前，全世界的地热发电技术处于初级阶段，还有很多问题等待完善和解决，比如：

（1）地域限制

很多地热发电厂需要建设在火山活动频繁的地区，虽然一些新型热发电技术比如“热干岩过程法”，可以不受地域限制，但是需要把水注入地下5公里深处，建设成本大大增加。

（2）建设成本高

地热能的开采需要钻深井，这会耗费大量的金刚石钻头，而金刚石钻头是非常昂贵的，建设初期的投入成本非常高。

（3）转换效率低

由于只能在地壳中利用地热能，所以无法把水加热到火电厂那样的高温高压，这使得地热发电中对热能的利用效率很低。

（4）风险大

由于地热能开采的最佳场合，是火山活动频繁的地区，所以在这里建设地热发电厂，也有一定的风险，说不定哪天就地震或者火山爆发了。

我的内容就到这里，喜欢我们文章的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

为什么不用地球地底下的高温。用来发电？

准确的说以现代科学的技术水平来说，地热的利用和发电已经成了一件非常普遍的事情，全球地热发电装机容量已经超过50,761.02MWt，这也是一个不小的数字，但从地球内部向地表传导的功率高达100PW·h，但在绝大部分地区相当分散，难以利用，下文我们就来了解下为什么不直接去利用地球内部的高温发电！

地热资源利用方式

地热是一种利用历史非常悠久的资源，至于多久我们实在难以考证，因为很难去查核原始人泡温泉的历史！现代科学发展了数千年，但我们利用地热的方式却没有多大改变，温泉是地热露头处，我们利用地热也只能在这些距离地表比较近的地热资源！

利用天然地下水地热的发电方式

方式一是利用高温的地热喷泉，直接利用，或者加热介质（比如沸点比较低的介质）的方式来蒸发形成高压蒸汽推动汽轮机工作发电的一种方式，这种模式对地热的热水温度要求相对较低，能够发电的地热资源范围比较大，但这种并非直接利用热水和水蒸气，介质的稳定性和污染是一个问题，并且在功率上也不可能做大太大。

利用地下干热岩层注水回收方式发电

这种方式在干热岩层中注水，然后回收高温高压的热水资源，其实这和第一种直接利用是类似的，只不过这种需要注水，没错在这里注水是合法的，而且需要高压水泵，这技术也不容易！不过更关键的是找到干热岩层，而且干热岩层的热容量也是一个问题，否则注水下去就冷却了，一锤子买卖那就彻底亏大本了！

羊八井地热电厂

羊八井地热是在1970年代被发现并提起建设的，1975年西藏第三地质大队在羊八井打出了第一口湿蒸汽（含有饱和水的蒸汽叫湿饱和蒸汽）井，同年9月份300千瓦地热发电机组成功发电，1976年中国大陆首台兆瓦级机组并网发电.

1985年羊八井地热电厂撞击容量已经达到了10兆瓦，并通过110千伏线路想拉萨市输电，占当年拉萨电网总发电量39.7%。到2006年底，羊八井电厂完成装机容量24180千瓦，年发电量1.097亿千瓦时，累计发电量18.4亿千瓦时，羊八井地热电厂是目前中国最大的地热试验基地，也是目前世界上唯一一家利用中温浅层热储资源开展工业性发电的电厂，西藏自治区地热发电装机容量位居中国第1位。

2015年全球地热直接利用的数据

为什么到处都有的地热资源，只有特定的地方才能利用呢？

从地球结构上来看几十千米深时温度就已经超过数百度，如果要更高温，那么继续深入即可，终有一处高温能满足你那变态的要求，一直到地核附近5500摄氏度，相信地球上没有任何一种物质能受得了如此环境！但地热的利用却不是处处，而是需要某些特殊的环境才可以！

成本与技术是制约地热资源利用最大的问题

之所以去找那些地热露头的位置或者找浅层地热资源，完全是因为成本和技术不足，比如人类钻探技术只能到达地下13千米左右的位置，这个成本需要多少钱前苏联是最清楚不过，科研可以，但如果要将其转换为生产力，那么就需要讲究投入产出比。

科拉深钻孔的反复钻探线路

那么去哪里找这些距离地表最近的地热资源呢？在中国就是青藏高原，但这里有一个问题，青藏高原所在地几乎没有人烟，而且生态极其脆弱，地形又非常复杂，地热利用极为困难，比如青海共和盆地在3750米处发现温度在275度的干热岩资源但却难以大规模利用就是这种尴尬境地！

浅层地热资源几乎都集中在西藏，当然如果技术上能轻松突破10千米的话，那么全国可利用的地方就多了！有资源的地方不好利用，即使用了输电成本也极高，而东南沿海又没有浅层地热资源，这就是在现代技术框架下受到严重制约的地热利用现状。

冰岛地热利用

全球地热利用最普及的国家是冰岛，也是国际能源署所统计的国家中可再生能源占比最高的国家，2014年，一次能源使用量的85％来自本地可再生能源，其中66%是地热。也就是说50%左右的能源即来自地热。冰岛的电力系统已经完全是可再生能源发电，来源是水电和地热发电，风电占比忽略不计，燃油发电机仅仅以数字告诉大家它还存在。

简单的说假如全球石油煤炭供应中断，估计只有冰岛能活下来哈！主要原因是冰岛整个国家都处在热点之上，冰岛的火山多就是证据，当然他们也得担心火山喷发带来的巨大影响，比如冰岛的埃亚菲亚德拉冰盖火山在2010年4月14日开始大规模喷发，火山灰迫使欧洲多国关闭机场，航空业遭重创。这座火山在同年5月初再度剧烈喷发，导致欧洲多国机场再次关闭！

2010年冰岛埃亚菲亚德拉冰盖火山喷发

太空拍摄的2010年冰岛埃亚菲亚德拉冰盖火山喷发

好吧，冰岛独家享受地热资源，后果却得全球承担，这未免太便宜他们了是吧！

地球内部的热量来自哪里？真的用不完吗？

地球内部的热量有两个来源，一是引力坍缩能，这是继承于地球形成的时期的热量，二是放射性物质的衰变，前者占总量的20%，后者占总量的80%，当前地球历史已经走过46亿年，即使半衰期最久的放射性物质也早已过半，因此在未来地球的产热机制将会逐渐退化，而且由于内核也在向地表散发热量，因此未来地核会逐渐变冷！

时间需要多久呢？大约还有二十几亿年才会导致未来地球的温度将再也无法提供流动产生磁场，简单的说未来地磁场会消失，提供保护作用的磁场消失会对地球生命产生严重影响，比如高能粒子可能会直达地表，也能碰撞大气使其加速逃逸。

我们利用地热会加速地核变冷吗？答案是肯定的，但就像太平洋里舀几瓢水用用，根本不会影响太平洋啥时候干涸，即使要干也不是你这几瓢水导致的。所以地热能还是大有可为的，更不需要担心地球被折腾冷了。

为什么不用地球内部的高温用来发电？

地球内部的高温是不能用来发电的。

地球内部压力太大，任何钻头都会溶化掉，不能开采。

那么地热资源就不能利用吗？

地球上有许多地壳裂缝，岩浆从裂缝中得到凝固，但是温度极高，地下水流到这里被烤热喷出地面形成热泉。

这点裂缝里的热量不能发出多少电来，主要是旅游观光用。

能不能大量开发呢？

不能！

裂缝大了，火山爆发。

能不能利用海底火山来发电呢？

也不行！

大量的海水会使海底火山迅速凝固，而弥合成为一个小裂缝，而这里的温度极高，但是不能开发发电。

地球内的岩浆会不会完全冷却呢？

随着时间的推移，总会有这么一天的到来。

当地球内部岩浆冷却后地球开始了另一种变化，坚硬的地球内部，岩石内应力会使地球裂开，分裂成为许多块，引力减弱，地球开始瓦解，成为一群岩石，微弱的自我引力一盘散沙般的漂浮在太空中，被别的星球撕裂，成为无数的流星消失在许多的星球表面。

太空中有许多的流星，它们来源于冷却的星球分裂。

太空每时每刻都在演绎着诞生于死亡，这就是宇宙的变化规律，不是人类能够掌握的。

人类的眼光总是浅薄无知，看不见遥远的未来。

未来是什么样子，从来不去考虑。

本想找到幸福，其实灾难立即降临而来！

我们的地球是一个半径6371km的岩石金属星球，虽然从太空拍摄的地球呈现完美的球形，但事实上地球形状有点像一个水蜜桃

在地球内部存在着岩浆等高温流体，-10公里处温度接近200℃，但前苏联当年费尽心思打下的科拉超深钻孔也不过-11公里多一点，因此利用这个深度的热能并不容易。

位于地壳之下的地幔层平均温度达到了惊人的3000℃，而核心区域的放射性元素衰变带来的巨量热能将地核温度长时间保持在了6000℃左右，而且理论地核区域还是处于失重状态下的特殊区域。

在一些特殊地质构造的区域中，来自深层次地幔的热能传导到了地壳进而加热了某一区域的地表，我们熟知的温泉就是“特殊构造”的外在表现之一，如果地热区范围内没有水资源，那么人类就可以通过打孔然后注水的方法获得蒸汽，这些蒸汽会推动转子进而产生电流。

我国西藏和台湾的一些地热区都建有地热发电站，但总体而言地热发电还只是现有发电方式的一种补充，而且地热发电站的建造和维护也是一项投资巨大的工程，同时发电站所处的地热区还有地震的风险。

总体来说地热发电的前景远不如风能太阳能甚至潮汐能，而以上这些发电方式在未来的可控核聚变反应堆面前都是渣渣。

2050年左右可控核聚变反应堆研制成功后，地球上丰富的氢元素将在高温高压下持续进行可控核聚变反应，初步预计可控核聚变实现后的人类在数百万乃至上千万年内都不用担心能源危机。

地热目前在可再生能源领域是一个次要的角色，在解决能源问题从来没有出现过它。地热能是地球自然热量的一部分，通过岩浆流、传导或对流从地球内部的高温转移到地表，在钻井范围内形成两种基本类型的地热资源: 高温资源(~ 180℃或更高)，足够热，可以通过直接从地下提取的蒸汽、通过“闪蒸”加压热盐水产生的蒸汽或双循环热交换器发电。这些资源目前为世界提供了99%的地热能。低温资源适用于供暖。

地热能是一种尽可能接近完美的可再生能源。它几乎不含碳，不排放大量有毒气体或产生放射性废物，不需要砍伐原始森林，不占用大量空间，由地球的自然热量补充。它也是目前可用的成本最低的发电来源之一。没有其他可再生能源能与地热能的优点相媲美。那为什么不扩大利用呢？因为一开始就没有太多。虽然风能和太阳能等可再生能源几乎在任何地方或多或少都可以开发，但高温地热资源只有在高热流量和有利水文条件同时存在的情况下才能找到，这些巧合只发生在少数几个地方，偶尔也发生在主要能源消耗中心附近。

地热开发并没有因为技术困难而受阻。地热发电是一项已经存在了一个多世纪的成熟技术(第一个商业地热发电厂于1911年在意大利的拉尔代罗建成)。问题是，世界上很大一部分地区根本没有支持发电所需的高温资源。只有小国才能以主要能源形式“开发地热”。地热资源相对丰富的三个大国中，目前没有一个国家用地热能源满足其电力需求的一小部分以上(意大利满足1.5%，美国满足0.3%，日本仅满足0.1%)。

高温资源短缺是过去几十年地热增长跟不上风能和太阳能的主要原因之一。导致地热增长缓慢的另一个因素是地热田没有多少可用的能源。一些地热井输送的能量与油井一样多。但是地热田仅覆盖只有几十平方公里，而油田覆盖数万平方公里。由于这种巨大的分布差异，地热能不够用。地热的另一个缺点是地热不能被输送。它必须在它被发现的地方使用，而且它经常被发现离消费中心太远而不能被使用。出于这个原因，安第斯山脉、堪察加半岛和印度尼西亚等地的地热资源仍未得到充分开发。地热田一般是风景区或地质保护区，就地不宜建发电厂。

另一个原因是地热很难开采。安装太阳能电池板或陆上风力涡轮机是一项相对简单的任务，但与石油和天然气一样，地热需要勘探钻井和测试来确认资源的存在，需要更多钻井和测试来确定规模和生产率，最终需要一个专门为资源量身定制的井场和发电厂。所有这些都需要时间和金钱，并且涉及风险，通常投资者会回避风险，如果他们能够避免的话。然而地热有一个优势，至少在某种程度上抵消了它的缺点——成本。人们普遍认为地热发电的水平化成本即使不是最低的，也是比较低的。地热的水平成本低于风能、太阳能、小型水电和核能。

可持续性并不是永远的，它只需要足够长的时间，就能让后代找到替代资源的东西。这就是地热能，一种廉价、低碳、环保、可再生的能源，很遗憾没有太多。

你採集不到地球下的高温，四千度的金融液态一旦喷出还能有地球的好，这样做，有可能人类是自掘坟墓，万不可想入非非。