2024年11月11日
有一種既不是風，也不是太陽的強大乾淨能源存在。它是地殼中熾熱的熔岩，距離我們腳下只有幾百米。
我們可以見到地熱能以間歇泉和火山的形式爆炸到地表，它來自於地核中放射性粒子衰變，並將岩石熔化成岩漿形成持久的「熱層」。
儘管地熱能不是再生能源中最知名的，但許多國家已經開始利用其電力。包括冰島、薩爾瓦多、墨西哥、肯亞、哥斯大黎加、澳大利亞、日本、印尼、紐西蘭，以及美國西海岸和加勒比地區的許多國家。據國際能源署 （IEA） 和美國地質調查局 （USGS） 估計，地熱能僅須利用地球地熱的一小部分，就可以提供全球 10% 的電力需求。
以下是關於地熱能的五個有趣事實，揭示了其悠久的歷史和巨大的潛力。
- 人類使用地熱能已有數千年
早在有現代技術之前，古代文明就認識到了地熱能的好處。溫泉是地下水被地球的岩漿加熱時形成的，不僅用於沐浴，還被世界各地的文明用於取暖。
10,000 多年前，古印第安人將溫泉用作公共聚會場所。在中國古代，溫泉因其治療特性而受到推崇，並被認為具有可以治療各種疾病的治癒能力。古羅馬人也以使用地熱水來加熱他們巨大的公共澡堂而聞名，這些澡堂被稱為 thermae，是放鬆、健康和衛生的社交和公共中心。
地熱能的現代應用始於 1904 年義大利托斯卡尼一個名叫 Larderello 的小村莊，當時一位義大利工程師成功地利用地下的天然蒸汽為十千瓦的能源提供動力，剛好夠五個燈泡供電。
不到十年後，這個最初的地熱能發電廠已成為 30 家發電廠矩陣的一部分，這些發電廠共產生 60 億千瓦時的能源，滿足了該地區 30% 以上的能源需求。
地熱發電廠的運行壽命很長，通常持續 30 年以上，使其成為真正的永續能源選項。
- 地熱發電廠排放極少溫室氣體
平均而言，地熱發電廠每千瓦時排放 122 克二氧化碳，比天然氣發電廠的排放量低 73%，比燃煤發電廠低 90%。
地熱發電廠不燃燒燃料，這也減少了二氧化硫和氮氧化物等其他有害氣體的排放，使其成為石油、煤炭和天然氣的真正環保替代品。
- 地熱能已廣泛用於加熱和冷卻
地熱能不僅是一種電力來源，而且還是通過稱為地熱熱泵 （GHP） 的系統進行加熱和冷卻的寶貴資源。該系統利用不論季節皆一致的地下溫度，使其有效地與地表環境進行熱交換。
在較冷的月份，GHP 從地表提取熱量並將其轉移到室內，提供可靠的供暖。在溫暖的月份則反之：熱泵從室內空間帶走熱量並將其釋放到較涼爽的地表，從而有效地為建築物降溫。
這個過程通常涉及一個管道網路，使流體在地面中迴圈。與傳統的 HVAC 系統相比，通過利用這種地熱交換，GHP 可以顯著降低能耗 25-50%。
與依靠燃燒或電阻加熱的傳統 HVAC 系統不同，GHP 利用地球的自然熱能，從而顯著減少溫室氣體排放。由於美國的絕大多數供暖仍來自化石燃料，地熱能市場還有很大的革命空間。
- 美國在地熱發電處於世界領先地位
雖然地熱目前僅占美國電力的 0.4%，但美國生產的地熱發電仍然比其他任何國家都多——近4吉瓦，足以為300萬戶家庭供電！
世界上最大的地熱田名叫 The Geysers，位於加州，其發電廠集合能生產 1.5 吉瓦的電。
而一切才剛開始，因為美國政府的目標是到 2050 年將地熱容量增加 22 倍。他們正努力在全國範圍內迅速擴大地熱發電廠和設施的實施。能源部已承諾會使用分配給再生能源投資的資金安裝 2800 萬個 GHP。在最近的國會議期中，被稱為 2024 年地熱能優化 （GEO） 法案（Geothermal Energy Optimization (GEO) Act of 2024）的跨黨派立法，旨在加快地熱開發的許可流程，並鼓勵在聯邦土地上進行地熱項目租賃，以加速再生能源的生產。
- 地熱挖掘真的與地震有關嗎？
不幸的是，地熱能的發展面臨挑戰，其中之一就是誘發地震的可能性。為了提升產能而將水注入地下地熱儲層時，就會發生這種現象，地下地熱儲層可能含有熱水、蒸汽或兩者的組合。
注入過程會增加壓力並改變地質結構，有時會導致輕微地震。這種風險在地殼存在斷層或弱點的區域尤其為高。儘管這些地震的震級通常很小，但它們在人口稠密地區引起了人們的擔憂。
然而，技術和章程的進步有助於減輕這些風險，確保地熱能仍然是一種安全可行的發電選擇。
在一個渴望永續解決方案的世界中，地熱能是一個熱門的參賽者！透過利用地球的自然熱量，我們有機會徹底改變我們的生活方式——可靠、可再生且就在我們腳下。隨著創新技術和全球日益增長的熱潮，地熱能不僅僅是一個未來的前景;它正在改變能源遊戲規則。所以，讓我們深入挖掘，擁抱這個充滿活力的資源，一起點燃一場更乾淨、更明亮的能源革命！
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原文：The Hidden Energy Beneath Our Feet: 5 Fascinating Facts About Geothermal
作者：Allen Huang
翻譯志工：蕭翼
