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2015年08月16日 星期日 放大 缩小 默认   
轰地炮 钻地面
稼正
■ 罗素和他的轰地炮
■ 将钻入地壳的轰地炮弹丸之正面视图
■ Hyperscience轰地炮图解
  大家可能知道,地球表面以下不算太深的地点,往往就蕴藏着丰富的热能。为了利用这些地热能,我们得进入地球约3-5千米。但眼下的地球钻探工程费用非常昂贵,按所需深度的不同,大约从500万到2000万美元,这使得一些感兴趣者知难而退。

  美国斯波坎一家初创公司Hypersciences的首席执行官马克·罗素希望改变这种状况。他的方法,就像是一种“轰地炮”,对地面发射弹丸多次点火,逐步钻进。罗素称,基于“炮弹”的钻进系统能比传统钻井的速度快上十倍。

  罗素个人的经历,看来为他的探索作了必要的积累。他加盟过波音公司、美国宇航局,最后是亚马逊公司创始人杰夫·贝索斯的蓝色起源公司。罗素是该公司首个私人太空飞行器卡戎的首席工程师。卡戎采用火箭发动机垂直起飞,飞向太空并返回地球。该车用于工程验证后在西雅图的飞行博物馆展出。

  罗素告别“上天”工程后,转身投入了“入地”的行业,他回到斯波坎,在自家的废弃矿山中试钻世界上最深的洞。他掌握的航空航天和采矿知识帮了大忙。“我打赌我能搞出名堂。”信心满满的罗素于2014年为此系统申得了专利。

  轰地炮系统的原理是这样的:将带有专用研磨芯的弹丸装载到系统的冲击加速器里,后者是轰地炮的炮膛,也是它的炮管。罗素设计,将混合型的可燃气体泵入冲击加速器的各段,然后点火,加压炮膛,最后将弹丸以每秒近2公里的速度推出炮管,砸向地面。因为速度快,它砸到的岩石或沉积物都不堪一击,纷纷破碎,而冲击产生的废弃物又被吸回,由系统收集移除。弹丸本身相当普通,但罗素设计能在顶部安装塑料炸药来增加钻进力。专利还包括,弹丸可以嵌入传感器,测量温度和精准深度。

  冲击加速器射出多颗弹丸,一遍又一遍点火,向下推进直至达到所需的深度。据专利说明,多个冲击加速器可以同时点火,实现广域钻探;也能与传统钻头配用。罗素称由于避免了工具磨损和破裂,省却了传统钻机的换钻时间,他的技术使钻进费用大幅减少。但该技术如何实际工作,仍有许多问题需要解决;另外,反复的震荡爆炸对周围环境、地下水,以及地质的可能影响,也是需要考虑的。

  美国能源部说,一座高峰值运行的地热站平均能为41000个美国家庭提供可持续能源。美国能源部一直在探索各种想法,包括借助高功率激光器,最大限度地保留从地热井得来的热量。

  据Geekwire报道,最近罗素在众筹网站为自己的项目集资,又得到壳牌公司出资的一百万美元,看来真的要干起来。壳牌公司认为,这个想法尽管未经证实有效,却可能影响到未来的能源事业。

  稼正

     
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