火山发电可行吗?会有哪些风险?

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8个答案
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橡树村科学松鼠会成员,化学博士

2014-02-13 18:29

打算利用火山的什么能量呢?

利用喷发时候的巨量能量?这个需要对火山喷发的可靠预计甚至控制,似乎还完全不可能,而且火山喷发持续时间短,一大堆固定资产等到喷发结束了就没用了,浪费太大。要找那种能够缓慢持续喷发的小火山,难度实在太高了。而且能够承受火山喷发的设备似乎也没听说过。

或者利用热能?那建在活火山边上也太危险了,设计成承受火山喷发投资成本会高得离谱,如果可能的话,承受不了火山爆发的话投资虽是都可能打水漂,显然不如找更加丰富的地热资源来利用划算。

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zzzhu这家伙很懒很懒

2014-02-13 18:24

地热发电应该也差不多吧,现在已经在应用了,所以不必执着于火山,火山会爆发啊。

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法国游客能源工程研究生 半专业工程师 生物学爱好者

2014-02-14 21:05
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这个……现实一点说,别期待了,就算技术上你能弄出来,成本太高收益成疑,没人会愿意折腾这个的。

好吧首先我们假定用火山发电,使用的是喷发所带来的内能,因为像风力水力那样用动能发电是在是太不现实了,而且现在的技术也找不到能用在火山口用来进行发电的叶轮,以及接在它后面还能安全工作的发电机……

然后来说说内能。用内能发电,现在基本上就是把内能转化成高温高压的水蒸气,推动叶轮做功用来进行发电。而形成蒸汽,你需要一个“锅炉”。火力发电确实是造个锅炉来实现这个需求,核能其实结果也是一样的:虽然反应堆构造复杂,输出很客观,但是最终其实也是把水变成水蒸气,后面和火力发电相同。至于地热,说实话我不是很了解,查了一下其实也是用热源把水加热成水蒸气,区别也就是具体设备而已(这里只是想说明原理相同,但是请注意:工业与工程领域,很多情况下从原理到达设备,远比研究出原理要重要得多也要难得多,设备的差异可能是决定性的)

接下来要面对的问题是:怎么造这个巨大的“锅炉”,或者就是那个盛水的“锅”?最直接的就是把这口“锅”架在火山口(同前,循环设备的构造先不论,因为在这之前还有更麻烦的事情),但问题来了:安全性怎么解决?你把锅架在火山口,人家一个喷发你这设备就玩儿完了;另外就是,火山口热能输出不稳定,这回导致循环内蒸气温度与压力的波动,影响功率倒还是其次,一旦热量供给不足,一部分水蒸气液化,对后面叶轮机的工作会有很大影响,甚至影响使用寿命。

实际上真的架在火山口,问题可能还不止我说到的这些。那么我们换个思路,把熔岩引出来?这个倒是稍微现实一点点,毕竟有了合适的地点,不需要考虑喷发本身带来的风险,引出的熔岩量相对稳定使得热量输出也能比较稳定,看上去似乎有希望了。但是别忘了,熔岩本质是石头啊,热量供给完成会发生什么就不用说了吧,然后你要做的就是把这些高密度,并且冷却后就回很难收拾的东西及时排出去。当然也可以用一次就换一次设备,但是这东西换起来可能比你这座电站其他所有设备加在一起更花钱。

当然也可以让熔岩不做停留直接流走,这样就要想办法如何更有效地加热锅体或者锅管,进而产生蒸汽了,毕竟让熔岩不停流动,和把热熔岩“圈”起来集中供应热量,效率还是不同的。你可以选择把锅管浸入熔岩,但是这么做要么强度不够,要么管壁太厚导致传热性能不佳,而且前者问题更严重。离熔岩表面一定距离的话,距离具体多少又不好控制。
此外这里还有一个前提性的问题:你要怎么控制熔岩流动的方向和到达电站时的流量?就更不用提熔岩流过一次就会改变一次地形这种问题了--毕竟这里是地表,不是某些游戏里充满岩浆的“河流”,熔岩流出来终归是要凝固的。

嗯,扯了不少了,不过我也不是专家,题主把我这几段当做故事来读就好。简单总结一下就是:人类现有技术本身不一定能够实现这个需求,即便能够实现,过高的成本,以及难以估算的收益,也会让这个东西仅仅停留在“技术”的阶段;而具体一点说,选址与安全保障(包括设备安全和人员安全)将会成为建设这个电站的关键问题。

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橡胶万岁会计学硕士生,摄影爱好者

2014-02-13 18:17

地热发电~~

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天然萌国际贸易本科生,工程技术员,大杂烩

2014-02-14 10:47

可能可行。其实就是利用岩浆烧开水发电呗。难点就是安全。用重晶石粉等等做压力平衡,压住火山防止喷发就行。

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其实不如问“我们能封住火山不让它喷发吗?”,因为只有你能把火山封起来不喷发才能安全地利用它内部的各种能。否则一旦伟大的火山一喷发,渺小的人类费尽移山心力经营出的一大堆设备只不过如同几块破石头。

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太难控制,风险太大
除非是说利用火山周围的地热。。。可能有可能

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地热发电其实跟火山发电之间没有实质性的区分,工业热源要稳定,所以即使用火山也得设法控制成地热的效果。如果有可靠的长时间控制活火山的技术,这个就能实现。
不过,要它来做什么呢?有这精力好好研究受控核聚变才是解决能源问题的正道。核聚变搞定了的话,人类在星际移民以前都不再有能源问题。

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