俄勒岡州立大學(Oregon State University, OSU)近日獲得了來自 Quaise Energy 的 75 萬美元捐款,以支持對超熱岩(superhot rock, SHR)地熱能源的研究。這一資源被認為具有潛力提供 63 太瓦的電力,這一容量超過了當前全球電力產生的八倍,且僅需開發全球 SHR 資源的 1% 即可實現,這些資源位於地表以下 2 至 12 英里之間。
這筆資金將使實驗深地熱能源(Experimental Deep Geothermal Energy, EDGE)實驗室能夠研究在 374°C(704°F)和高達 500 氣壓(即地表壓力的 500 倍)下的水。在這些條件下,水進入超臨界相,可以攜帶比標準熱水多五倍的能量。
OSU 的研究旨在解決技術風險,這使得 Quaise Energy 得以從成功的 2025 年現場測試向 2026 年的目標邁進。2025 年,該公司利用其專有的鑽探技術在德克薩斯州的一個花崗岩採石場達到 118 米的深度。2026 年的目標是將這一深度增加八倍,達到 1 公里。為了了解在極端條件下岩石和流體之間的相互作用,需要進行實驗室數據的收集。
EDGE 實驗室的助理教授 Brian Tattitch 領導研究,利用定制的流通反應器模擬這些深地環境,並實時監測化學變化。現有的地熱模型通常無法預測超熱狀態下的行為,因此需要進行受控實驗,以設計出耐用的井和儲層。
該實驗室對不同礦物成分進行研究。Tattitch 表示:「不同類型的岩石擁有不同的礦物成分,這些礦物會對流體有不同的反應。」如果這些礦物在岩石孔隙內結晶,可能會堵塞系統,並阻止能量流向地表。他補充道:「我們可以在實驗室中模擬不同的情境,試圖找出系統在這些情境下是否會堵塞。」
OSU 研究的另一個重點是 Quaise 鑽探過程中的副產品,該過程在鑽孔壁上形成玻璃狀的襯裡。科學家正在研究這種材料在長時間內的行為,以確定其能否有效防止在強大壓力下深孔的坍塌。實驗室正在測試傳統材料的耐久性,例如通常用於保持岩石裂縫開放的砂子。
Tattitch 指出,當前使用的一些材料在 400°C 下的表現可能並不好。EDGE 實驗室正致力於識別哪些物質能夠在這種環境中保持穩定和功能。這筆 75 萬美元的資金促進了這三個研究方向,旨在降低與深地熱發電項目相關的財務和技術風險。通過理解岩石、流體和人造材料在地表以下五英里處的行為,這一合作旨在提供可靠的數據,以便從實驗性鑽探過渡到功能性能源來源。
這項研究至關重要,因為 SHR 地熱在一個現有模型失效的範疇內運行,只有受控流通實驗才能生成可靠的數據,以了解流體行為、結垢及岩石-流體相互作用,這些都是設計耐用井和儲層所需的。




