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冰島開採火山岩漿作能源?

冰島開採火山岩漿作能源?

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日期﹕2021年10月28日  編輯:趙鎧莛

位於北歐的冰島蘊藏豐富的天然資源,整個國家約85%的初級能源供應來自可再生能源,幾乎全部電力都來自可再生能源,其中約30%電力更產自地熱能。此外,地熱能同時負責為居民及建築供給暖氣及加熱﹗如今,這個綠色國家即將開發全球首座火山岩漿井,研究岩漿活動之餘,亦令地熱能發展更高效﹗

是次研究計劃名為「克拉夫拉岩漿試驗台」(Krafla Magma Testbed),得到國際大陸科學鑽探計劃資助,預計在2023年展開。屆時,火山學家和科研人員將會鑽探當地著名火山「克拉夫拉火山」附近一個岩漿庫,鑽頭將會鑽入地底2公里深,直達岩漿庫,並在岩漿裡放置感應器;感應器能探測岩漿溫度、壓力和化學成分,有助火山學家預測火山爆發、了解地殼運動,而熾熱的岩漿亦令地熱能發電更高效,更容易滿足能源需求,減少破壞環境。

2009年,冰島鑽探團隊本來正要鑽探地熱井,卻意外挖到了一個火山岩漿井,濃濃的黑煙、蒸汽和玻璃碎片隨即噴出﹗

克拉夫拉火山位於冰島北部,火山口直徑約10公里,曾經爆發29次,最後一次爆發是在1984年。2009年,鑽探人員在開發地下熱水時意外發現了這個岩漿庫,熔岩更從鑽孔噴出,令開發計劃被迫中止;十多年後,火山學家及科研人員重新回到此處,透過設立世界上首個長期岩漿觀測站,希望能更深入分析岩漿,完善火山爆發預測系統,了解每片大陸的形成和成分,打開地球科學新的一頁。

這個岩漿鑽探計劃固然能帶來許多好處,不過計劃實行時仍要面對一定困難及隱憂:首先,克拉夫拉火山的岩漿溫度估計超過1000°C,感應器及其他設備必須承受極端高溫及壓力,而科學家們正積極研發相關技術和電子設備。其次,鑽探岩漿時需注入大量的水來冷卻及潤滑機器,有科學家擔心這樣會增加地底壓力,引起火山爆發,不過鑽探地區位置偏遠,無人居住,相信不會造成傷亡。

除了地熱,冰島還會利用水力發電——事實上,水力發電為冰島提供全國約70%電力﹗

資料來源:Screen Rant, KMT, Science, Pan Sci

圖片來源:Canva、science.org


小詞典

  • 初級能源 (Primary energy):又稱「一級能源」,指在自然界中發現且未經任何加工的能量形式,例如煤、石油、天然氣、陽光等等,並會根據能量能否再生而分為可再生能源和不可再生能源。
  • 可再生能源(Renewable Energy):指來自大自然的能源,例如太陽能、風力、地熱能、水能等等,能夠自動再生,取之不盡,用之不竭。近年,由於氣候變化問題日益嚴重,越來越多國家積極發展可再生能源,減少使用化石燃料及碳排放,以保護環境。
  • 地熱能(Geothermal energy):是一種可再生能源。地球內部的熔岩含有放射性物質,會產生衰變反應,不斷產生熱能,並傳向地球表面。天然的水或蒸氣會以噴泉或溫泉形式將地熱傳送到地面,人類也可以透過提取乾熱岩或岩漿的熱能來發電及直接應用。
  • 國際大陸科學鑽探計劃(International Continental Scientific Drilling Program, ICDP):一個地球科學國際組織及行動,旨在開展並資助大陸科研鑽探,理解地球地殼的過程與結構,驗證地質學模型。除了地殼運動,該計劃還會研究氣候與生態系統的變化、可持續的地質資源、自然災害等。
  • 地殼運動(Diastrophism):又稱「構造運動」,指地殼上的岩層和岩體由於地球自然能量而變形及位移,例如擠壓、拉伸,創造出不同形態的陸地,例如山脈、裂谷;地殼運動也會令陸地上升或下沉,例如喜馬拉雅山曾經淹沒在海洋,後來才成為陸上山脈,而莫里茨微大陸也曾是陸地,如今大部分陸地卻被埋在印度洋海底

動動腦

1.冰島的地熱能有甚麼作用?

2.鑽探計劃「克拉夫拉岩漿試驗台」有甚麼目的?

3.科研人員如何發現這個岩漿庫?

4.計劃面對甚麼挑戰?

答案:

1.發電、供給暖氣及加熱。

2.有助火山學家預測火山爆發、了解地殼運動及大陸的形成和成分、岩漿令地熱能發電更高效率,更容易滿足能源需求。

3.2009年,冰島鑽探人員在開發地下熱水時意外發現了這個岩漿庫。

4.岩漿溫度超過1000°C,設備必須承受極端高溫及壓力;鑽探時增加地底壓力,引起火山爆發、

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