把火山當鍋爐

■ 顏士州

火山所蘊藏的最大財富是熱。每年我們?yōu)榱巳∨?、發(fā)電、開動機器和火車、輪船，燒掉了大批燃料。如果我們能把火山的熱利用起來，這將節(jié)省許多寶貴的木材、石油、煤炭；而把木材、石油、煤炭用到化學工業(yè)等方面去，就可以供給我們穿的和用的。

這完全是可能的。不過，熱沒有辦法像電一樣用一根線引來。怎樣利用深藏在地下的熱呢？

有人說，讓水來起電線的作用吧。

地下有許多水，這些水受到巖漿的影響變熱了。把熱水汲取來利用，不就是利用了火山的熱了嗎？其實，許多地方的地下熱水根本用不著人工汲取，它們就從地殼的縫隙中自動涌出（這就是溫泉），有時還噴蒸汽。

顧名思義，冰島是個寒冷的國家，又缺乏煤炭資源。幸而那里火山多溫泉也多，冰島的首都雷克雅未克成了世界上最早實現(xiàn)全部暖氣化的城市，這些暖氣設備全靠溫泉來維持。在這個靠近北極圈的地方，長出了西紅柿、黃瓜、香蕉，它們是在溫室中生長的，天然的熱水提供了大量廉價的熱能。

還有許多國家，也都早已利用溫泉來取暖、建造溫室了。

直接利用天然熱水，需要修建很長的管道，用起來不很方便，而且沿途還要散失一些熱量。于是人們想，如果能把溫泉的熱變成電那就好了。

在普通的火電站里，人們用煤將鍋爐里的水燒沸騰了，再將蒸汽引去推動發(fā)電機。地下涌出的天然蒸汽，當然也可以起這種作用。但是，如果溫泉沒有熱到沸騰的程度，該怎么辦呢？

在高海拔燒水，溫度不到100℃水就沸騰了，這是因為那里氣壓低。如果我們把相當熱的水引到氣壓很低的密閉容器里，水也可以在不到100℃時就變?yōu)檎羝?。這不就解決了嗎？

我們還可以將熱水管子通過某些沸點很低的液體，如氯乙烷中，使它變成氣體，然后再引去發(fā)動機器。

這樣說來，有不少溫泉都可以用來發(fā)電了。

不過還有個問題值得注意，這就是溫泉中常含有許多酸和鹽類物質(zhì)，能夠腐蝕機器。例如新西蘭的一處溫泉，水中硫和硫酸的濃度達到10%，放一小塊鋅進去很快就會溶解，因此需要將它們清除。但這些東西其實也很有價值，其中有的還是極為珍貴和稀有的元素，不應該拋棄，可以利用起來。在意大利，每年在利用地下熱水、熱氣發(fā)電的同時，還會得到上萬噸的各種鹽類物質(zhì)。

意大利是世界上最早利用地下熱水、熱氣發(fā)電的國家，1904年就開始了這種嘗試。在托斯卡納地區(qū)的拉德瑞羅，高溫度的水蒸氣常年從地下噴出，在噴到地面時仍保持氣體狀態(tài)，不含液態(tài)的水。這種來自地下的“干蒸汽”可以直接用來推動發(fā)電機。意大利人用它做發(fā)電的實驗，并首先獲得成功。雖然這個裝置的發(fā)電能力只有1瓦，但為人類開拓了一種新的能源。1913年，一座發(fā)電能力為250千瓦的地熱電站在意大利建成。1926年，人們用含有液態(tài)水的“濕蒸汽”做發(fā)電實驗成功，那些溫度較低的地下熱氣乃至熱水，也都有了用來發(fā)電的可能。

1958年，新西蘭建成了世界上第二座地熱電站，在以后的二三十年間，美國、日本、墨西哥等30余個國家，也相繼建成或開始建設地熱電站。1978年1月，中國西藏羊八井地熱電站1000千瓦發(fā)電機組開始運行；1979年1月，中國臺灣省建成了一座400千瓦的試驗性電站。此后，中國利用地下熱水、熱氣的規(guī)模繼續(xù)擴大，應用的方面也愈來愈廣。

地下蘊藏的熱是非常豐富的，不少書中說，相當于地球上所有煤炭資源的17 000倍。不過，地下的熱能雖多，能被我們利用起來的還限于那種熱量集中并埋藏較淺的地區(qū)?；鹕胶孟竦叵聼釒斓奶齑埃@里的地下熱氣、熱水的溫度都比較高，也較易得到。意大利科學家認為，僅地球上火山地區(qū)蘊藏的天然蒸汽擁有量，就比地球上所有煤炭、石油、天然氣等化石燃料擁有量大2000倍！

利用地下熱氣發(fā)電不需要燒鍋爐，既節(jié)省燃料，還不污染大氣，被認為是一種理想的新能源。不過，這種新能源在實際應用過程中的問題也不少。因為在這種來自地下的熱水、熱氣中，常含有較多的二氧化硫、硫化氫，甚至還有硫酸以及其他多種物質(zhì)，有的還含有氟酸。它們具有腐蝕性，硫酸、氟酸的腐蝕性還很強，因此引進、容納它們的裝備易受破壞；礦物質(zhì)沉淀出來還會堵塞管道；而從地下取出熱水、熱氣過多，還能引起地面沉降。因此，要做到廣泛、大規(guī)模地利用地熱發(fā)電，還有許多技術(shù)問題待解決，所以利用地熱發(fā)出的電，在全世界的能源消耗總量中，仍是微不足道的。但是，寶庫的大門已經(jīng)打開。地下的熱水、熱氣，也并非用于發(fā)電才有價值，取暖、沐浴等許多需要熱水、熱氣的地方都可以使用；而溫度不算高的地下熱水，在許多沒有火山的地區(qū)也有，可以更廣泛地使用。