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在過去幾個月內，世界上多個科技巨頭，例如亞馬遜（Amazon）、微軟（Microsoft）、Google針對核能市場的交易引發諸多媒體關注。但其實包括Meta、Google在內的幾家公司，也在投資另一種低碳能源——新一代的地熱能源。這些科技公司採取的行動顯示近期地熱能源的熱潮，美國能源部（Department of Energy, DoE）地熱技術辦公室負責人地質學家博伊德（Lauren Boyd）在《自然》（Nature）期刊的報導中也表示，從這些公司的投資方向可以看出地熱技術正位於商業上的風口浪尖。

今（2024）年10月17日，美國政府批准新創綠能公司Fervo Energy擴建他們位於猶他州的地熱發電廠，這項專案預期的最終發電量為2000百萬瓦（megawatts, MW），相當於兩座大型核反應爐的發電量。雖然要達到此目標可能還需要一段時間，但該發電廠目前已經擁有400 MW的產能，且預計在2028年提供Google高耗能資料中心（energy-hungry data centres）和其他客戶全天候的電力。此外，另一間新創綠能公司Sage Geosystems也宣布與Meta建立合作夥伴關係，到2027年將會為Meta的資料中心提供高達150 MW的地熱能。

Fervo Energy、Sage Geosystems和世界各地的其他公司正相繼利用從地球深處不斷流出的熱量，不過這些公司開採的能量與傳統地熱能不同，他們並不仰賴天然溫泉，而是創造「自己的地熱」。在開採地熱時，團隊會自地表向下鑽出兩個深達數公里的鑽孔，孔中的岩石溫度約為200℃。而後在高壓下對其中一個孔洞注入水和沙子，這樣做將導致岩石破裂、增加岩石的滲透性並形成熱水庫，再透過第二個鑽孔連續抽取出熱水，這些熱水便可用於發電。這種地熱開採方式稱為「增強型地熱系統」（enhanced geothermal systems, EGS），雖然自1970年代開始就一直有團隊嘗試此方法，但由於技術、成本上的問題，大多數團隊都未能成功提取大量能源。隨著科技的進步，過去十年來，某些EGS業者採取了應用於石油和天然氣業的技術。例如EGS用於鑽井的30公尺高井架，就與原本在石油、天然氣產業中用於萃取碳氫化合物的井架相同。而這些創新的技術手段使EGS的成效有所進展，也降低了鑽井成本。

儘管如此，EGS的開發仍受到諸多阻礙。其中一項原因是EGS使用的水力壓裂（hydraulic fracturing）技術，可能會在操作過程中引發地震（芮氏規模大多小於2），這也導致在瑞士巴塞爾和韓國浦項市的EGS作業不得不停止運作。因此目前在美國進行的EGS便遵循美國能源部的指引，以減少開採過程中誘發地震活動，團隊也會以地震儀持續監測開採現場，若震度超過一定的規模便會停止開採。

也有一些公司採取不同的技術手段以避免地震。總部位於加拿大卡加利的潔淨能源公司Eavor，就完全不使用水力壓裂開採地熱。該公司開發出一種複雜的磁引導系統，可以使其中兩個鑽孔的鑽頭相互引導並在地下形成一個封閉的環。在Eavour進行的地熱開採專案中，每個鑽孔都會分支成平行的水平管道網格，然後在另一個鑽孔處重新連接。這樣的開採模式使得水永遠不會與岩石直接接觸，而是會透過管道外殼吸收熱量。目前Eavor正在德國格雷茨里德（Geretsried）附近建造第一座商業地熱發電廠，自明（2025）年開始將從地下4500公尺處開採160℃的水、產生約8 MW的電力，並提供給附近城鎮的建築物使用。

地下鑽探是一項成本相當高昂的任務，每一個鑽孔都需要花費數百萬美元才能完成。儘管採取新鑽孔方式可能使EGS成本下降，但它的花費仍比其他的能源開採更高。不過EGS的優勢在於它隨時可用，因此可以補充像是太陽能、風能在缺乏充足陽光、風力時無法產生能源的情況；而它主要的競爭對手則是其他昂貴的能源，例如核能、生質能、氫能。

此外，EGS究竟是不是一種經濟實惠的能源解決方案，在很大程度上也取決於鑽井時的位置。一般來說，鑽得愈深岩石就愈熱，但地質學其實相當變幻莫測，要找出達到足以用於發電溫度（約200℃）的岩石，在世界各地需要鑽出的深度差異很大。像是在火山活動活躍的地區，或是地殼比平均厚度還薄的地區，往往可以在較接近地表的位置找到高溫的岩石。根據美國能源部的調查，美國西部地區在開採EGS能源的潛力就比東部地區更大。在今年1月發表於《自然能源》（Nature Energy）期刊的研究顯示，研究團隊模擬了美國的能源分布，發現在美國西部的大部分地區的地熱能源成本比核能低。但該研究中的一個關鍵假設，是工廠可以根據市場需求的波動而調整EGS的發電量。因此，能否在不造成鑽井設備過度磨損的情況下完成這項任務，會是對即將建成的EGS設施的一項重大考驗。

新聞來源
Castelvecchi, D. (14 November 2024). Geothermal power is vying to be a major player in the world’s clean-energy future. Nature, https://www.nature.com/articles/d41586-024-03621-w