钻探岩浆：危险的计划将地热推向超临界的极端

克拉弗拉岩浆试验台（KMT）“对于地球科学家来说，它的潜力就像大型强子对撞机对于粒子物理学家一样。”研究人员说，他们将直接钻入岩浆库，以探索巨大的地热能源。

2009年，冰岛的研究人员直接在一座已知火山的地面上钻孔。最初的计划是钻到4.5公里（约2.8英里）的深度，刚好在一个已知的岩浆库上方。然而，正如你所想象的那样，当涉及到岩浆时，事情并没有完全按计划进行。在仅2公里（约1.2英里）的深度，该设备穿透了洞室的一个未知的上部，在那里滚烫的热岩浆堵塞了洞，损坏了钻头，并向空气中释放了一股有毒气体。

2014年进行了一个类似的项目，结果相同。钻头击中了一个意想不到的岩浆库，设备被酸性气体破坏。

然而，冰岛人不是一个容易被吓倒的民族，他们把这两个项目看作是一个好兆头。这是因为，他们发现岩浆比预期的更接近地表，这意味着它可以更容易地研究，并且有可能将其热量用于大规模更高效的地热发电厂。

因此，他们决定继续钻探更多的岩浆房，作为KMT的一部分，KMT将成为世界上第一个岩浆观测站。该项目得到了来自11个不同国家的40多家研究机构和公司的支持，其目标有三个。首先，它将研究岩浆本身，包括它与周围岩石相互作用的方式，以及它将热量从地壳中传递出去的方式。其次，它将允许直接观察火山系统，研究小组希望，这将带来更好的方法来监测、预测和提醒人们新的火山喷发。

最后，或许也是最具戏剧性的是，KMT将探索利用岩浆中蕴含的巨大热能来显著提高地热能的产量。由于该项目将部署在现有的克拉弗拉（Krafla）地热发电站附近，因此将有很多机会进行实际发电试验。

“KMT将是第一个国际基础设施，一个实地观测站，直接研究岩浆及其与上方热液系统的耦合，”项目团队表示。“这类似于物理学的粒子加速器或天文学的望远镜阵列，但重点是了解地壳中最极端条件下发生的过程。”

岩浆在地热能源生产中如此吸引人的原因是，它具有加热水的热能，使涡轮机进入超临界状态。这种水在220巴的压力下被加热到373摄氏度以上（约703华氏度），就会变成一种既不是气体也不是液体的物质状态。在这种情况下，水可以容纳比普通水或蒸汽多10倍的能量。正因为如此，超临界水是地热能发展的圣杯。它的使用可以极大地提高能源生产过程的效率，使其成为一种更可行的清洁、可用的能源形式，特别是与地热领域的其他进展相结合时。

分两个阶段部署

虽然最初计划在今年部署，但在最近接受媒体采访时，KMT的比约恩·古巴纳姆松表示，该项目的启动将分两个阶段进行：一个在2026年，另一个在2028年。

第一口井将是火山研究井，第二口井将用于能源研究。

顾强·蒙德松表示：“KMT的不同之处在于，我们的目标是从热液系统的底部回收一个核心，使其成为岩浆，并同时监测该区间的温度。这将是科学家首次真正获得此类样本。我们的目标是在岩浆中放置温度和压力传感器，直接测量岩浆的行为。我们正在与传感器界合作，开发新的温度传感器和温度弹性技术，直接监测岩浆中的压力。”