在克拉夫拉地?zé)岚l(fā)電廠附近，科學(xué)家們鉆探至巖漿層，打造出了世界上功率最強(qiáng)的地?zé)峋?。圖片： Claire-Lise Havet / Hans Lucas / Redux

Why the Time Has Finally Come for Geothermal Energy

過(guò)去，只有在冰島這樣間歇泉密布的地方，從地球深處獲取熱量才具有實(shí)際可行性。但新的技術(shù)手段或許正讓我們即將迎來(lái)一場(chǎng)能源革命。

本文即將刊登于2025年11月24日《紐約客》雜志，印刷版標(biāo)題為“The Heat of the Moment.”作者：《紐約客》的專職作家里夫卡·加爾琴自 2008 年以來(lái)一直為該雜志撰寫(xiě)小說(shuō)和非虛構(gòu)作品。

去年3月我抵達(dá)冰島雷克雅未克時(shí)，一道最高處近30英尺的碎石屏障已經(jīng)建成，用于阻擋雷克雅內(nèi)斯火山噴發(fā)的熔巖淹沒(méi)市中心不遠(yuǎn)處的一座大型地?zé)犭娬尽＝刂廉?dāng)時(shí)，屏障起到了作用，但我等候搭乘短途航班前往北部海岸城市阿克雷里的國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)里，一臺(tái)小電視正每日播報(bào)火山預(yù)報(bào)——阿克雷里距離該國(guó)最古老的地?zé)犭娬局豢死蚶責(zé)犭娬炯s有一小時(shí)車(chē)程。20世紀(jì)70年代初以前，冰島近四分之三的能源依賴進(jìn)口化石燃料。這個(gè)遍布溫泉、熔巖穹丘和冒泡泥盆的國(guó)家，其能源資源在當(dāng)時(shí)大多未被開(kāi)發(fā)。“過(guò)去，這個(gè)山谷里的人們?nèi)鄙偃缃癖灰暈槿祟?lèi)生活必需品的大多數(shù)東西，除了1000億噸滾燙的熱水，”冰島諾貝爾獎(jiǎng)得主哈多爾·拉克斯內(nèi)斯在他1970年的小說(shuō)《教區(qū)紀(jì)事》中寫(xiě)道，“10萬(wàn)年來(lái)，這些比所有煤礦都更珍貴的水，滔滔不絕地流入大海?！?973年石油危機(jī)期間，油價(jià)上漲超過(guò)兩倍，這場(chǎng)危機(jī)反倒成了一次契機(jī)。在眾多開(kāi)發(fā)本土能源的舉措中，公共投資基金為地?zé)犴?xiàng)目提供了貸款——這類(lèi)項(xiàng)目的前期成本相當(dāng)高昂。到80年代初，該國(guó)幾乎所有家庭都采用地?zé)峁┡?；在雷克雅未克，一套地下地?zé)峁┡到y(tǒng)已投入使用，用于融化人行道和道路上的冰雪。如今，該國(guó)超過(guò)四分之一的電力來(lái)自地?zé)豳Y源，這一比例幾乎高于其他任何國(guó)家，其余大部分電力則來(lái)自水力發(fā)電。

在某些方面，地?zé)崮茉吹睦眠^(guò)程十分簡(jiǎn)單。鉆探越深，溫度越高。用于直接供暖時(shí)，只需鉆相對(duì)較淺的井（通常數(shù)百米深），獲取天然的熱水或蒸汽儲(chǔ)層，再通過(guò)管道將其輸送至建筑物內(nèi)。用于發(fā)電時(shí)，鉆井深度需更大，以抵達(dá)溫度超過(guò)150攝氏度的區(qū)域（在冰島，這一溫度大約在1000至2000米深處可達(dá)）。高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。熱能（蒸汽）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)），再通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。地?zé)崮鼙举|(zhì)上無(wú)碳排放，可全天候、不受天氣影響持續(xù)供應(yīng)，且在地表留下的足跡極小——盡管鉆井深度驚人。

2008年，冰島三家最大的能源公司合作開(kāi)展了一項(xiàng)研究項(xiàng)目，計(jì)劃在克拉夫拉附近的一個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行更深層次的鉆探，以獲取溫度更高（約400攝氏度）的蒸汽。這種“超臨界”蒸汽是指水在極高溫度和壓力下，超越氣態(tài)進(jìn)入的第四種物態(tài)。通常來(lái)說(shuō)，地?zé)峋疁囟仍礁咴胶茫耗芨咝У禺a(chǎn)生更多能源。冰島深部鉆探項(xiàng)目（IDDP）的工程師們?cè)居?jì)劃鉆探至約4公里深處，但鉆頭在2公里左右卡住了。一些黑色玻璃碎屑從井中噴出。經(jīng)過(guò)一番難以置信的排查后，團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論：他們鉆到了巖漿層。冰島深部鉆探項(xiàng)目的首席項(xiàng)目經(jīng)理、如今擔(dān)任能源公司蘭茲維克瓊執(zhí)行副總裁的比亞爾尼·帕爾松告訴我，起初，這種“意外鉆到巖漿”被視為“非常糟糕的消息”。許多人認(rèn)為，鉆探至巖漿層可能引發(fā)火山噴發(fā)?！昂髞?lái)我們開(kāi)始思考：我們這里到底有什么？”帕爾松說(shuō)。他們?cè)谧鳂I(yè)點(diǎn)安裝了井口，用于測(cè)量蒸汽流量?！敖酉聛?lái)發(fā)生的事情令人矚目，”帕爾松繼續(xù)說(shuō)道，“巖漿溫度約為900攝氏度，產(chǎn)生的蒸汽流量足以讓這口井的能源產(chǎn)出量達(dá)到普通地?zé)峋?0倍。我們打造出了世界上溫度最高、功率最強(qiáng)的地?zé)峋?。?/p>

登機(jī)前沒(méi)有安檢。我的同行者之一、蘭茲維克瓊公司年輕的項(xiàng)目經(jīng)理希爾馬·馬爾·埃納爾松告訴我，人們有時(shí)會(huì)把獵槍放在頭頂?shù)男欣罴苌?。從阿克雷里?qū)車(chē)前往克拉夫拉的途中，我們經(jīng)過(guò)了米湖，這里是一種僅存于此地的北極紅點(diǎn)鮭的棲息地。我們還看到了冰島馬——這種小型馬種以其獨(dú)特的步態(tài)而聞名：除了行走、小跑和疾馳，它們還會(huì)“飛跑”，以及一種被稱為“ t?lt ”的有節(jié)奏的四拍步態(tài)。在冰島東北部廣袤的黃綠相間的地貌中，我們抵達(dá)了克拉夫拉地?zé)犭娬荆瑪?shù)十年來(lái)，這里的兩臺(tái)三菱渦輪機(jī)一直由蒸汽驅(qū)動(dòng)，持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

在冰島，幾乎所有家庭都采用地?zé)峁┡z影：Victor Bouchentouf / Hans Lucas / Redux

該電站為該地區(qū)的商業(yè)建筑供電，并為家庭提供供暖。一座谷倉(cāng)形狀的銹紅色建筑矗立在銀白色冷卻塔對(duì)面，塔頂籠罩著云白色的蒸汽。電站始建于1974年，但由于要避開(kāi)持續(xù)多年的克拉夫拉火山噴發(fā)（冰島民間傳說(shuō)中，該地區(qū)是魔鬼被逐出天堂后降落的地方），耗時(shí)四年才完工。電站周?chē)且黄鹕焦?，長(zhǎng)滿綠色植被，遍布玄武巖，還點(diǎn)綴著零星積雪。井口房呈圓頂小屋大小的鋁制測(cè)地線穹頂狀，和主電站一樣呈銹紅色。埃納爾松為我打開(kāi)了其中一座。里面能看到一根粗大的水平管道與垂直管道相連，上面裝有一個(gè)類(lèi)似輪船方向盤(pán)的裝置。而井本身則看不見(jiàn)，它像一根長(zhǎng)長(zhǎng)的金屬吸管延伸至地下（克拉夫拉的地?zé)峋睆郊s7英寸，明顯比許多油氣井更窄）?！坝行┚苁褂?0年，有些只能用兩年——你無(wú)法確切知曉，”埃納爾松解釋道，巖石的溫度、滲透性以及流經(jīng)巖石的流體量都會(huì)影響井的性能。此外，冰島還有關(guān)于“隱形人”（ huldufólk ）的傳說(shuō)，據(jù)說(shuō)在他們的土地上建造會(huì)帶來(lái)厄運(yùn)，這也是一個(gè)需要考慮的因素。

我們順便參觀了電站的餐廳，進(jìn)門(mén)前行脫鞋。午餐時(shí)間已過(guò)，但還有自制蘋(píng)果蛋糕、杏干和斯凱酸奶可供享用。穿著霓虹黃工作服的工人們換下靴子穿上拖鞋，正在喝茶。隨后，埃納爾松帶我前往冰島深部鉆探項(xiàng)目的作業(yè)點(diǎn)，該地點(diǎn)距離克拉夫拉電站不遠(yuǎn)，一塊標(biāo)識(shí)牌標(biāo)記著一個(gè)被積雪覆蓋的洼地，大小約相當(dāng)于一個(gè)小型池塘。與渦輪機(jī)、蒸汽塔以及餐廳里田園詩(shī)般的整潔有序相比，這個(gè)作業(yè)點(diǎn)顯得不起眼。井鉆成兩年后，極高的壓力和溫度開(kāi)始腐蝕井本身的金屬套管。每次重新開(kāi)啟井口時(shí)，都會(huì)冒出黑煙。不久后，這口井不得不永久關(guān)閉。2017年，另一口研究井（IDDP-2）鉆探至4.5公里深處，溫度達(dá)到至少426攝氏度，但這口井僅運(yùn)行了六個(gè)月就失效了。“我們學(xué)到的一點(diǎn)是，不要反復(fù)開(kāi)關(guān)井口——要一直保持開(kāi)啟狀態(tài)，”帕爾松曾告訴我，他解釋說(shuō)頻繁開(kāi)關(guān)會(huì)讓井管變得更脆。

蘭茲維克瓊公司承擔(dān)了冰島深部鉆探項(xiàng)目的大部分費(fèi)用，該公司認(rèn)為需要獲得資金支持才能鉆更多的勘探井?！拔覀冋f(shuō)，‘我們只是冰島一家小型能源公司，’”帕爾松告訴我。但該公司向國(guó)際科學(xué)界公開(kāi)了其研究成果，英國(guó)、德國(guó)、加拿大和新西蘭也斷斷續(xù)續(xù)表現(xiàn)出了興趣?！斑@就是我們現(xiàn)在的處境，試圖將其作為一個(gè)既能惠及能源行業(yè)的科學(xué)項(xiàng)目來(lái)籌集資金，”帕爾松說(shuō)。

驅(qū)車(chē)返回機(jī)場(chǎng)時(shí)，我們看到了雪鹀和由黑色石頭堆成的石堆，這些石堆標(biāo)記著延伸至遠(yuǎn)方的小徑。冰島幾乎完全轉(zhuǎn)向可再生能源供電的轉(zhuǎn)變看似不可思議，而當(dāng)?shù)氐牡孛哺鼜?qiáng)化了這種印象。由于冰島在諸多方面都獨(dú)一無(wú)二——那種稀有的北極紅點(diǎn)鮭！那些會(huì) t?lt 步態(tài)的小馬！——你可能會(huì)覺(jué)得地?zé)崮茉粗皇且环N小眾嘗試，而非在那些火山噴發(fā)不屬于日常預(yù)報(bào)內(nèi)容的地方在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都可行的方案。但這種看法已經(jīng)過(guò)時(shí)且具有誤導(dǎo)性。

地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)程度尚低，前期成本可能較高，但它能持續(xù)供應(yīng)，一旦建成，成本低廉且經(jīng)久耐用。地?zé)崮茉吹脑妇笆?，以可?fù)擔(dān)的方式滿足人類(lèi)的能源需求，無(wú)需用馬匹提供動(dòng)力、捕殺鯨魚(yú)獲取油脂或燃燒化石燃料。地球的熱量可用于牛奶巴氏殺菌、為宿舍供暖，或?yàn)橐归g棒球比賽的體育場(chǎng)提供照明。

地球核心溫度超過(guò)5000攝氏度，大致與太陽(yáng)表面溫度相當(dāng)。地球表面溫度約為14攝氏度。但在某些地方，如冰島，腳下的土地要溫暖得多。溫泉、間歇泉和火山都是地球內(nèi)部煉獄的地表跡象。有人說(shuō)，但丁對(duì)地獄的描述靈感來(lái)源于托斯卡納魔鬼谷中硫磺蒸汽柱林立的地貌。

雪猴和人類(lèi)多年來(lái)一直利用地球加熱的水域泡澡。在亞速爾群島，一道名為

cozido de las furnas

并非所有地方都有“地獄之門(mén)”?？安旒影雿u地下1公里處的溫度遠(yuǎn)高于堪薩斯州地下1公里處。肯尼亞（地?zé)崮茉凑荚搰?guó)能源供應(yīng)的近50%）、新西蘭（約20%）和菲律賓（約15%）也有易于獲取的地?zé)崮茉础@些國(guó)家均位于板塊斷裂帶上的火山區(qū)域。但在地質(zhì)活動(dòng)不那么劇烈的地區(qū)，為尋找足夠熱量而進(jìn)行深部鉆探的成本和不確定性限制了地?zé)崮茉吹拈_(kāi)發(fā)。這在一定程度上解釋了為何在地清潔能源領(lǐng)域，地?zé)崮茉匆次幢涣腥肭鍐?，要么被歸在“其他”類(lèi)別下提及。數(shù)十年來(lái)，私人和政府對(duì)地?zé)崮茉吹耐顿Y幾乎可以忽略不計(jì)。

但如今情況已經(jīng)改變。過(guò)去五年，北美地區(qū)已有超過(guò)15億美元投入地?zé)峒夹g(shù)領(lǐng)域。對(duì)于能源行業(yè)而言，這是一筆小數(shù)目，但也是一次指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。2021年5月，谷歌與總部位于得克薩斯州的地?zé)峁举M(fèi)沃簽訂合同，由該公司為其在內(nèi)華達(dá)州的數(shù)據(jù)中心和基礎(chǔ)設(shè)施供電；元宇宙公司（Meta）與總部位于得克薩斯州的塞奇公司簽訂了類(lèi)似協(xié)議，為其落基山脈以東的數(shù)據(jù)中心供電，并與一家名為XGS的公司簽訂協(xié)議，為其在新墨西哥州的數(shù)據(jù)中心供電。微軟正在肯尼亞聯(lián)合開(kāi)發(fā)一座價(jià)值10億美元的地?zé)峁╇姅?shù)據(jù)中心；亞馬遜在其日本新建的履行中心安裝了地?zé)峁┡到y(tǒng)（地?zé)崮茉词构灸軌蛞?guī)避電網(wǎng)的不確定性）。在拜登政府執(zhí)政期間，地?zé)嵝袠I(yè)最終獲得了與風(fēng)能和太陽(yáng)能相同的稅收抵免；而在當(dāng)前的特朗普政府執(zhí)政期間，地?zé)嵝袠I(yè)獲得了與油氣行業(yè)相同的快速審批待遇。唐納德·特朗普的能源部長(zhǎng)克里斯·賴特在地?zé)釙?huì)議上發(fā)表講話時(shí)，面前的標(biāo)語(yǔ)牌上寫(xiě)著類(lèi)似“讓美國(guó)再次偉大”（MAGA）風(fēng)格的文字——“MAGMA（讓美國(guó)地?zé)峄含F(xiàn)代進(jìn)步）”，他宣稱，盡管地?zé)崮茉瓷形础膀v飛，但它應(yīng)該且能夠?qū)崿F(xiàn)騰飛”。不同的人對(duì)此有不同看法：有人覺(jué)得突然之間所有人都在談?wù)摰責(zé)崮茉春芷婀?，也有人覺(jué)得一種具有兩黨吸引力、成本具有競(jìng)爭(zhēng)力的能源來(lái)源卻無(wú)人問(wèn)津，這才奇怪。

曾經(jīng)被摒棄或遺忘的科學(xué)研究可能會(huì)重獲關(guān)注——有時(shí)是通過(guò)無(wú)意識(shí)的重復(fù)，有時(shí)是通過(guò)刻意的挖掘。20世紀(jì)70年代初，美國(guó)政府在洛斯阿拉莫斯資助了一個(gè)項(xiàng)目，旨在開(kāi)發(fā)無(wú)需靠近間歇泉或火山就能使用的地?zé)崮茉聪到y(tǒng)。該項(xiàng)目建造了兩口相連的井：一口井將水注入破碎的高溫干熱巖中；另一口井則將水與巖石接觸后產(chǎn)生的蒸汽導(dǎo)出。1973年，理查德·尼克松宣布了“獨(dú)立計(jì)劃”，旨在開(kāi)發(fā)化石燃料以外的能源?！暗锔吓_(tái)后，一切都變了，”參與過(guò)洛斯阿拉莫斯項(xiàng)目、如今擔(dān)任康奈爾大學(xué)可持續(xù)能源系統(tǒng)教授的杰斐遜·泰斯特告訴我。當(dāng)時(shí)油價(jià)下跌，對(duì)地?zé)崮茉吹闹С忠搽S之消散?！叭藗冇X(jué)得這個(gè)項(xiàng)目失敗了，”泰斯特說(shuō)，“我認(rèn)為如果他們?cè)僮屑?xì)想想，就會(huì)發(fā)現(xiàn)最初幾年獲得的許多知識(shí)本可以為現(xiàn)在的發(fā)展提供助力。”

克拉夫拉地?zé)犭娬镜你@孔。攝影：Victor Bouchentouf / Hans Lucas / Redux

泰斯特后來(lái)幫助建立了麻省理工學(xué)院能源實(shí)驗(yàn)室（現(xiàn)名為能源計(jì)劃），該實(shí)驗(yàn)室專注于推進(jìn)清潔能源解決方案。他和同事們認(rèn)為，學(xué)生需要了解各類(lèi)能源的研究歷史，因此他們開(kāi)設(shè)了一門(mén)課程，并編寫(xiě)了一本名為《可持續(xù)能源：選擇與方案》的教科書(shū)。2005年，喬治·W·布什政府執(zhí)政期間，美國(guó)能源部委托泰斯特及其他約17位專家和研究人員——包括鉆井工程師、能源經(jīng)濟(jì)學(xué)家和發(fā)電廠建造商——開(kāi)展一項(xiàng)研究，探討美國(guó)如何才能產(chǎn)出10萬(wàn)兆瓦的地?zé)崮茉矗@一數(shù)值略高于美國(guó)當(dāng)年能源消耗量的五分之一（當(dāng)時(shí)美國(guó)的地?zé)崮茉串a(chǎn)量約為3000至4000兆瓦）。這些專家刻意避免從環(huán)境角度闡述支持地?zé)崮茉吹睦碛?。“?dāng)時(shí)的想法是，不應(yīng)該談?wù)撎寂欧?，因?yàn)槟菢訒?huì)被認(rèn)為是在談?wù)摎夂蜃兓碧┧固卣f(shuō)。

2006年，泰斯特和同事們發(fā)表了題為《地?zé)崮茉吹奈磥?lái)》的報(bào)告。其中一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是，油氣行業(yè)采用的新鉆井技術(shù)正在改變地?zé)岚l(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。那些被擱置的想法——比如洛斯阿拉莫斯項(xiàng)目的理念——終于迎來(lái)了契機(jī)?！拔冶粋鲉镜絿?guó)會(huì)作證了幾次，當(dāng)時(shí)只需要相對(duì)適度的投資，人們都很興奮，”泰斯特告訴我，“但后來(lái)我們把報(bào)告提交給了能源部，他們卻毫無(wú)作為。這太荒謬了?！彼两袢噪y掩失望之情。

能源部未采取行動(dòng)的一個(gè)原因是，大約在那個(gè)時(shí)候，美國(guó)從石油進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)槭统隹趪?guó)。這一轉(zhuǎn)變?cè)诤艽蟪潭壬弦獨(dú)w功于喬治·米切爾的創(chuàng)新——米切爾是得克薩斯州加爾維斯頓的第二代希臘裔美國(guó)人，他花了數(shù)年時(shí)間，試圖以經(jīng)濟(jì)可行的方式從得克薩斯州北部的巴尼特頁(yè)巖層開(kāi)采油氣。他的方法將水力壓裂（又稱壓裂法）與水平鉆井相結(jié)合。壓裂法是通過(guò)高壓將流體注入井中，使地下巖層破裂；水平鉆井則能擴(kuò)大破裂面積。最終，在豐厚稅收優(yōu)惠的助力下，米切爾的公司實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)上的可行性。大量石油儲(chǔ)量變得可開(kāi)采，有人借此發(fā)家致富。壓裂法的興起蓋過(guò)了人們對(duì)地?zé)岚l(fā)電重新燃起的興趣。但幾十年后，情況發(fā)生了逆轉(zhuǎn)：壓裂法推動(dòng)了地?zé)岚l(fā)電的發(fā)展。

蒂姆·拉蒂默是費(fèi)沃能源公司（2017年成立的一家地?zé)峁荆?5歲的首席執(zhí)行官，他在得克薩斯州里斯?fàn)栨?zhèn)長(zhǎng)大，該鎮(zhèn)距離韋科約15英里。拉蒂默從塔爾薩大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)畢業(yè)后，希望能在家附近找到一份高薪的工程工作?！拔业膶?dǎo)師當(dāng)時(shí)就說(shuō)，‘你聽(tīng)說(shuō)過(guò)油氣行業(yè)嗎？’”他笑著說(shuō)。

作為國(guó)際礦業(yè)公司必和必拓的一名新手鉆井工程師，拉蒂默參與了得克薩斯州南部伊格福特區(qū)頁(yè)巖的壓裂項(xiàng)目。該頁(yè)巖形成于白堊紀(jì)時(shí)期，富含海洋化石（該地區(qū)曾是內(nèi)陸海），質(zhì)地相對(duì)堅(jiān)硬且溫度較高?！拔覀冦@井系統(tǒng)中的馬達(dá)很早就出現(xiàn)了故障，”拉蒂默說(shuō)。他的上司懷疑這是由于井內(nèi)溫度異常高（約175攝氏度）所致。“他們說(shuō)，‘你能研究一下我們可以使用哪些工具來(lái)應(yīng)對(duì)鉆井溫度過(guò)高的問(wèn)題嗎？’”拉蒂默告訴我。

拉蒂默找到的許多相關(guān)研究都出現(xiàn)在關(guān)于地?zé)崮茉吹恼撐闹??！拔乙郧皬奈绰?tīng)說(shuō)過(guò)地?zé)崮茉?，”他說(shuō)，“我當(dāng)時(shí)想，‘哇，這看起來(lái)很酷?！碑?dāng)拉蒂默讀到2006年的《地?zé)崮茉吹奈磥?lái)》報(bào)告，包括其中對(duì)洛斯阿拉莫斯地?zé)犴?xiàng)目的描述時(shí)，他發(fā)現(xiàn)這與自己在油氣行業(yè)的工作有相似之處。報(bào)告指出了兩大技術(shù)挑戰(zhàn)，阻礙了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、儲(chǔ)量豐富的清潔能源的發(fā)展。一是降低鉆井成本——油氣行業(yè)在這一領(lǐng)域取得了巨大進(jìn)展。二是讓水在滲透性不足的熱巖（如頁(yè)巖）中流動(dòng)，從而產(chǎn)生蒸汽。“我看著鉆井平臺(tái)，心想，‘這問(wèn)題已經(jīng)解決了啊?！痹谔烊涣鲃?dòng)性不足的地方創(chuàng)造流動(dòng)性——這正是水力壓裂法的作用所在。

拉蒂默向必和必拓匯報(bào)了他的發(fā)現(xiàn)。頁(yè)巖鉆井工作重新步入正軌，但拉蒂默的思路已經(jīng)轉(zhuǎn)變。2014年，他申請(qǐng)進(jìn)入斯坦福大學(xué)商學(xué)院，目標(biāo)是將壓裂技術(shù)應(yīng)用于地?zé)峋??！疤孤实卣f(shuō)，在那個(gè)時(shí)候，地?zé)嵝袠I(yè)已經(jīng)被人們遺忘，認(rèn)為沒(méi)有發(fā)展前景了，”他說(shuō)，“但我不這么認(rèn)為。我想，‘我是一名鉆井工程師，我掌握的技能實(shí)際上可以對(duì)這個(gè)行業(yè)產(chǎn)生直接影響。’”

2017年，拉蒂默與他的斯坦福大學(xué)同學(xué)杰克·諾貝克共同創(chuàng)立了費(fèi)沃能源公司?！皦毫选保ā癋racking”）是一個(gè)不受歡迎的詞，因此費(fèi)沃能源公司將自己描述為“下一代地?zé)崮茉撮_(kāi)發(fā)商”。就像核聚變能源行業(yè)回避“核聚變”一詞、“天然氣”如今被用來(lái)指代主要成分為甲烷的氣體一樣，涉及水力壓裂的地?zé)嵯到y(tǒng)往往被稱為“增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)”（EGS）。

2023年，費(fèi)沃能源公司在內(nèi)華達(dá)州鉆了兩口示范井，為擴(kuò)大規(guī)模做準(zhǔn)備，驗(yàn)證了其技術(shù)理念。該公司計(jì)劃在猶他州開(kāi)普站運(yùn)營(yíng)一座500兆瓦的地?zé)岚l(fā)電廠，其中100兆瓦將于2026年并網(wǎng)發(fā)電。今年6月，費(fèi)沃能源公司鉆了一口4.5公里深的評(píng)估井——這類(lèi)井用于在完全投入開(kāi)發(fā)某個(gè)地點(diǎn)前，確認(rèn)預(yù)測(cè)的地下條件——該井溫度達(dá)到了270攝氏度。這口井僅用16天就鉆成，速度極快，而更快的鉆井速度意味著更低的成本。費(fèi)沃能源公司的井型設(shè)計(jì)和鉆井技術(shù)是其核心競(jìng)爭(zhēng)力，也幫助該公司籌集了超過(guò)8億美元的投資資金。我交談過(guò)的幾乎所有人都看好費(fèi)沃能源公司，盡管也存在一些懷疑。例如，猶他州的項(xiàng)目地點(diǎn)距離所需大量水資源的來(lái)源地很遠(yuǎn)。此外，還有更多技術(shù)層面的擔(dān)憂。壓裂可能引發(fā)地震活動(dòng)，因此井位的選擇是一個(gè)重要考量因素。支持者認(rèn)為這些都是可以解決的問(wèn)題。而且，在利用壓裂技術(shù)獲取地?zé)崮茉捶矫?，費(fèi)沃能源公司并非唯一有前景的企業(yè)。10月底，馬扎馬能源公司在俄勒岡州紐貝里展示了一個(gè)試點(diǎn)增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)，其工作溫度更高：超過(guò)300攝氏度。不過(guò)目前來(lái)看，增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)仍算是一種風(fēng)險(xiǎn)較高的嘗試?！拔艺J(rèn)為最大的問(wèn)題是：下一個(gè)‘費(fèi)沃’會(huì)有九個(gè)嗎？”斯坦福大學(xué)能源科學(xué)與工程教授羅蘭·霍恩研究地?zé)崮茉匆延屑s50年，他說(shuō)，“費(fèi)沃能源公司發(fā)展迅速，如今已擁有近200名員工，但他們還沒(méi)有能力開(kāi)展千兆瓦級(jí)別的項(xiàng)目?！?/p>

費(fèi)沃能源公司將自己定位為油氣行業(yè)從業(yè)者的就業(yè)新選擇。“我人生和職業(yè)生涯的大部分時(shí)間都在小城鎮(zhèn)度過(guò)，這些地方的主要經(jīng)濟(jì)支柱是油氣行業(yè)，”拉蒂默說(shuō)。地?zé)崮茉葱袠I(yè)需要鉆井相關(guān)的各類(lèi)崗位：工程師、地質(zhì)學(xué)家、項(xiàng)目經(jīng)理等。巴里·史密瑟曼曾擔(dān)任得克薩斯州油氣監(jiān)管機(jī)構(gòu)官員和一家公用事業(yè)公司的負(fù)責(zé)人，他告訴我：“我們?cè)诘每怂_斯州鉆探油氣井已有一百多年歷史，總共鉆了超過(guò)一百萬(wàn)口井。我們了解得克薩斯州地下的情況?！?/p>

2021年2月，“烏里”冬季風(fēng)暴導(dǎo)致得克薩斯州大部分地區(qū)停電數(shù)日。不久之后，史密瑟曼被要求向州議員們匯報(bào)事故原因及需要做出的改變。隨后，他接到了喬治·米切爾和妻子辛西婭創(chuàng)立的基金會(huì)的電話（喬治于2013年去世，被譽(yù)為“壓裂法之父”）。米切爾基金會(huì)希望史密瑟曼幫助成立一個(gè)當(dāng)?shù)亟M織，為地?zé)崮茉窗l(fā)聲。2022年，他與人共同創(chuàng)立了得克薩斯州地?zé)崮茉绰?lián)盟。史密瑟曼在能源行業(yè)從業(yè)多年，他說(shuō)：“我們以前從未討論過(guò)地?zé)崮茉?，沒(méi)人向我提起過(guò)?！笔访苌c地?zé)岢鮿?chuàng)企業(yè)、油氣公司、塞拉俱樂(lè)部以及公用事業(yè)公司的相關(guān)人士舉行了一系列會(huì)議?！拔覀円恢闭f(shuō)，能源行業(yè)需要三條支柱——可靠、清潔、廉價(jià)。這就像凳子的三條腿。老話說(shuō)‘我可以給你其中兩條，但不能三條都滿足’，”他說(shuō)，“但當(dāng)我們開(kāi)始關(guān)注地?zé)崮茉磿r(shí)，發(fā)現(xiàn)它似乎三條支柱都具備——低碳甚至零碳、全天候供應(yīng)，而且隨著成本曲線下降，最終會(huì)變得廉價(jià)。它真的就像一種傳說(shuō)中的優(yōu)質(zhì)資源?！?/p>

如今，泰斯特在康奈爾大學(xué)任教，該校位于手指湖附近，冬季時(shí)巴特米爾克瀑布和陶格漢諾克瀑布會(huì)變成藍(lán)色的冰帶?！叭绻覀兿Ｍ麌?guó)家在碳足跡方面最終變得更可持續(xù)，就不能忽視供暖問(wèn)題，”泰斯特說(shuō)。紐約州約30%的碳足跡來(lái)自建筑物的供暖和制冷，這一數(shù)字與全球平均水平相差不大。“其中很大一部分用于空間供暖和熱水供應(yīng)，但也包括低溫食品加工等領(lǐng)域，”泰斯特補(bǔ)充道。人們對(duì)地?zé)岚l(fā)電的熱情可能掩蓋了地?zé)峒夹g(shù)最適合提供的服務(wù)?！鞍l(fā)電和供暖有點(diǎn)像蘋(píng)果和橘子，兩者我們都需要，”泰斯特告訴我，但他接著解釋說(shuō)，用電供暖的效率遠(yuǎn)不如用熱能直接供暖。而且，用于供暖的地?zé)峋鄬?duì)較淺，即使在沒(méi)有溫泉或火山的地方也能使用。

例如，曼哈頓中城：作為2017年完成的一項(xiàng)重大翻新工程的一部分，圣帕特里克大教堂下方鉆了10口地?zé)峋Ｆ渲幸恍┚疃炔蛔?00米，而另一些則超過(guò)650米，比曼哈頓最深的地鐵隧道還要深10倍以上——但仍遠(yuǎn)淺于地?zé)岚l(fā)電廠所需的井深。這些井在冬季為大教堂供暖，夏季為其降溫，而且比傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)噪音更小、振動(dòng)更小。主要問(wèn)題在于前期成本。大教堂的這套系統(tǒng)建成時(shí)，被認(rèn)為是一項(xiàng)激進(jìn)的嘗試。該項(xiàng)目的首席工程師之一、P.W.格羅瑟咨詢公司的保羅·博伊斯告訴我，從那以后，對(duì)地?zé)峁┡到y(tǒng)的需求大幅增長(zhǎng)。P.W.格羅瑟咨詢公司目前的地?zé)犴?xiàng)目包括紐約州珀徹斯的萬(wàn)事達(dá)卡總部和芝加哥的奧巴馬總統(tǒng)中心。在布魯克林的格林波特，一座正在建設(shè)中的834套公寓樓將通過(guò)300口鉆井提供供暖和制冷，這些鉆井的深度大多不超過(guò)150米。該系統(tǒng)由2004年成立的地?zé)峁綠eoSource Energy安裝。

蒂姆·拉蒂默（右）在猶他州的費(fèi)沃能源公司井口旁。攝影：Brandon Thibodeaux / The New York Times / Redux

但這些項(xiàng)目都是逐棟建筑提供地?zé)崮茉?，而非按區(qū)域供應(yīng)?！拔蚁Ｍ覀兡芩伎既绾我?guī)劃城市，”泰斯特說(shuō)，“供暖、電力、有線電視、供水——這些都分開(kāi)管理，這太不合理了?！彼壳罢陂_(kāi)展一項(xiàng)研究項(xiàng)目，旨在證明為康奈爾大學(xué)745英畝的校園建設(shè)一個(gè)大型地?zé)嵯到y(tǒng)的可行性，該系統(tǒng)類(lèi)似于雷克雅未克市中心的系統(tǒng)——但無(wú)需依賴靠近地表的巖漿。2022年夏天，一臺(tái)鉆井設(shè)備在康奈爾大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院附近搭建起來(lái)，歷時(shí)65天，鉆穿了頁(yè)巖、石灰?guī)r和砂巖地層，越過(guò)恐龍生存的地質(zhì)年代，抵達(dá)了形成于前寒武紀(jì)（超過(guò)5億年前）的結(jié)晶基底巖。這口井被命名為康奈爾大學(xué)鉆井觀測(cè)站（CUBO）。在冰島，如果鉆到這個(gè)深度，溫度很容易達(dá)到400攝氏度；而在紐約，巖石溫度較低，但康奈爾大學(xué)的項(xiàng)目只需達(dá)到80至90攝氏度即可。鉆井過(guò)程中，工作人員對(duì)每個(gè)深度的巖石樣本進(jìn)行了分析，并繪制了周?chē)奶烊粩嗔严到y(tǒng)圖。如果康奈爾大學(xué)鉆井觀測(cè)站能獲得更多資金，下一步將鉆兩口井，一口用于注入水以形成地下儲(chǔ)層，另一口用于將加熱后的水抽出。

在其他地區(qū)，通過(guò)較淺的鉆井實(shí)現(xiàn)區(qū)域地?zé)峁┡椭评湟殉蔀楝F(xiàn)實(shí)。西班牙的歷史礦業(yè)城鎮(zhèn)米耶雷斯利用現(xiàn)已關(guān)閉的礦井中的溫水為該地區(qū)供暖。同樣位于西班牙但更靠近火山的尼哈爾，利用地下流體儲(chǔ)層為溫室供暖?？屏_拉多州的前煤炭城鎮(zhèn)海登正與2022年成立的得克薩斯州公司Bedrock Energy合作，建設(shè)一個(gè)市政地?zé)釁^(qū)域系統(tǒng)，希望通過(guò)降低能源費(fèi)用吸引企業(yè)入駐。在馬薩諸塞州的弗雷明翰，活動(dòng)人士與當(dāng)?shù)匾患夷茉垂竞献鹘ㄔO(shè)了地?zé)峁┡椭评渚W(wǎng)絡(luò)；在得克薩斯州奧斯汀附近的惠斯珀谷社區(qū)，也正在建設(shè)類(lèi)似的電網(wǎng)。包括Bedrock Energy和Dig Energy在內(nèi)的多家公司，旨在將鉆井成本降低一半或更多。家庭專用地?zé)峁┡椭评湎到y(tǒng)的安裝成本仍然較高，但使用壽命可達(dá)數(shù)十年，能將能源費(fèi)用降低25%至50%，且無(wú)需依賴日益繁忙的電網(wǎng)。我交談過(guò)的大多數(shù)地?zé)嵝袠I(yè)從業(yè)者在推廣地?zé)崮茉磿r(shí)，都側(cè)重于成本節(jié)約；潛在的氣候效益對(duì)關(guān)心此事的人來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，而對(duì)不關(guān)心的人來(lái)說(shuō)可能會(huì)產(chǎn)生抵觸情緒。

一些環(huán)保人士認(rèn)為，投入到地?zé)崮茉矗ɑ蛐⌒湍K化核電站、核聚變）的資源，不如用在其他地方。為什么不全力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能和電池技術(shù)呢？這些都是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、可規(guī)?；募夹g(shù)。他們認(rèn)為，投資于更具投機(jī)性的解決方案是一種道德風(fēng)險(xiǎn)，是一種憤世嫉俗或天真的干擾，掩蓋了當(dāng)前已有的解決方案。但這種想法基于一個(gè)假設(shè)：原本會(huì)為某一種能源提供資金的個(gè)人、國(guó)家或機(jī)構(gòu)，也會(huì)同樣為其他能源提供資金。但事實(shí)往往并非如此——資金很少是可隨意調(diào)配的，而且總是變化無(wú)常。一位地?zé)岢鮿?chuàng)企業(yè)的創(chuàng)始人說(shuō)，他曾接到一位潛在投資者顧問(wèn)的電話，對(duì)方說(shuō)：“抱歉，管理合伙人想投資一家飛艇公司。”“在地?zé)崮茉词乔鍧嵞茉醇夹g(shù)中，道德風(fēng)險(xiǎn)最低的，”哥倫比亞大學(xué)商學(xué)院氣候經(jīng)濟(jì)學(xué)家格諾特·瓦格納說(shuō)，“但我們對(duì)核能的補(bǔ)貼仍然是地?zé)崮茉吹囊磺П??！?/p>

一個(gè)沒(méi)有碳?xì)浠衔锏哪茉次磥?lái)，需要靈活應(yīng)對(duì)資源、地理和政治等諸多變量。“依靠太陽(yáng)能、電池和風(fēng)能，我們或許能滿足90%的能源需求，”加州大學(xué)圣巴巴拉分校環(huán)境政治學(xué)教授莉婭·斯托克斯告訴我，“但地?zé)崮茉词悄軌蛱钛a(bǔ)這一缺口的能源之一?！蓖顿Y追逐潮流——而地?zé)崮茉匆呀?jīng)成為潮流——但對(duì)地?zé)崮茉闯錆M信心的不僅僅是投資者。瓦格納稱這是“博士們與工商管理碩士們攜手合作的時(shí)刻”。

跳出美國(guó)國(guó)內(nèi)的討論，更容易看清地?zé)崮茉吹淖饔?。“你知道，有一種說(shuō)法叫‘資源詛咒’，”贊比亞政府首席能源官阿涅利·卡富韋告訴我。這個(gè)短語(yǔ)通常指那些因石油儲(chǔ)量而陷入腐敗和困境的國(guó)家，但卡富韋指的是贊比亞看似無(wú)窮無(wú)盡的水力發(fā)電資源——來(lái)自贊比西河莫西奧圖尼亞瀑布（大多數(shù)美國(guó)人稱之為維多利亞瀑布）等電站。多年來(lái)，水力發(fā)電幾乎滿足了贊比亞所有的能源需求，甚至為其利潤(rùn)豐厚的銅礦提供了電力。

但該國(guó)人口增長(zhǎng)迅速，2015年遭遇了嚴(yán)重干旱，迫使贊比亞不得不依賴柴油來(lái)彌補(bǔ)水力發(fā)電的缺口。莫西奧圖尼亞瀑布不再像一座世界聞名的大瀑布，反而更像干燥多石的懸崖。沒(méi)有足夠的水來(lái)維持水力發(fā)電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)時(shí)間停電成為常態(tài)。2024年，新一輪干旱來(lái)襲——這是至少一個(gè)世紀(jì)以來(lái)最嚴(yán)重的一次——每天停電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)18至20小時(shí)。和許多國(guó)家一樣，贊比亞領(lǐng)導(dǎo)層在20世紀(jì)70年代曾考慮過(guò)地?zé)崮茉?，但后?lái)失去了興趣；當(dāng)時(shí)贊比亞對(duì)地?zé)崮茉吹男枨蟛⒉黄惹小?/p>

除了銅礦開(kāi)采，贊比亞北部還進(jìn)行著大規(guī)模的鹽礦開(kāi)采。“這些礦業(yè)公司鉆探到約50米深時(shí)，你猜會(huì)冒出什么？”卡富韋說(shuō)，“是溫度極高、品質(zhì)極佳的地?zé)嵴羝??！痹搰?guó)的采礦歷史也意味著其領(lǐng)土的地下地圖已經(jīng)存在——這對(duì)規(guī)劃地?zé)峋苡袔椭?。前礦業(yè)公司負(fù)責(zé)人彼得·維維安-尼爾在狩獵旅行時(shí)，看到有人在天然溫泉中煮雞蛋，隨后創(chuàng)立了卡拉哈里地?zé)崮茉垂?，如今他?dān)任該公司的負(fù)責(zé)人。該公司已經(jīng)鉆了勘探井，進(jìn)行了流量測(cè)試、井測(cè)試和建?！?jì)劃很快讓一座示范發(fā)電廠投入運(yùn)行。維維安-尼爾樂(lè)觀地認(rèn)為，示范項(xiàng)目的成功將吸引更多投資?！叭绻皇俏业募胰俗畛跬度胭Y金，我們不可能走到今天，”他告訴我，“但我非常確定，下一個(gè)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的人會(huì)更容易。他們會(huì)說(shuō)，‘哦，看，卡拉哈里已經(jīng)取得了成功，所以我們也能成功，而且會(huì)做得更快。’”?

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