把火山当锅炉

■ 颜士州

火山所蕴藏的最大财富是热。每年我们为了取暖、发电、开动机器和火车、轮船，烧掉了大批燃料。如果我们能把火山的热利用起来，这将节省许多宝贵的木材、石油、煤炭；而把木材、石油、煤炭用到化学工业等方面去，就可以供给我们穿的和用的。

这完全是可能的。不过，热没有办法像电一样用一根线引来。怎样利用深藏在地下的热呢？

有人说，让水来起电线的作用吧。

地下有许多水，这些水受到岩浆的影响变热了。把热水汲取来利用，不就是利用了火山的热了吗？其实，许多地方的地下热水根本用不着人工汲取，它们就从地壳的缝隙中自动涌出（这就是温泉），有时还喷蒸汽。

顾名思义，冰岛是个寒冷的国家，又缺乏煤炭资源。幸而那里火山多温泉也多，冰岛的首都雷克雅未克成了世界上最早实现全部暖气化的城市，这些暖气设备全靠温泉来维持。在这个靠近北极圈的地方，长出了西红柿、黄瓜、香蕉，它们是在温室中生长的，天然的热水提供了大量廉价的热能。

还有许多国家，也都早已利用温泉来取暖、建造温室了。

直接利用天然热水，需要修建很长的管道，用起来不很方便，而且沿途还要散失一些热量。于是人们想，如果能把温泉的热变成电那就好了。

在普通的火电站里，人们用煤将锅炉里的水烧沸腾了，再将蒸汽引去推动发电机。地下涌出的天然蒸汽，当然也可以起这种作用。但是，如果温泉没有热到沸腾的程度，该怎么办呢？

在高海拔烧水，温度不到100℃水就沸腾了，这是因为那里气压低。如果我们把相当热的水引到气压很低的密闭容器里，水也可以在不到100℃时就变为蒸汽。这不就解决了吗？

我们还可以将热水管子通过某些沸点很低的液体，如氯乙烷中，使它变成气体，然后再引去发动机器。

这样说来，有不少温泉都可以用来发电了。

不过还有个问题值得注意，这就是温泉中常含有许多酸和盐类物质，能够腐蚀机器。例如新西兰的一处温泉，水中硫和硫酸的浓度达到10%，放一小块锌进去很快就会溶解，因此需要将它们清除。但这些东西其实也很有价值，其中有的还是极为珍贵和稀有的元素，不应该抛弃，可以利用起来。在意大利，每年在利用地下热水、热气发电的同时，还会得到上万吨的各种盐类物质。

意大利是世界上最早利用地下热水、热气发电的国家，1904年就开始了这种尝试。在托斯卡纳地区的拉德瑞罗，高温度的水蒸气常年从地下喷出，在喷到地面时仍保持气体状态，不含液态的水。这种来自地下的“干蒸汽”可以直接用来推动发电机。意大利人用它做发电的实验，并首先获得成功。虽然这个装置的发电能力只有1瓦，但为人类开拓了一种新的能源。1913年，一座发电能力为250千瓦的地热电站在意大利建成。1926年，人们用含有液态水的“湿蒸汽”做发电实验成功，那些温度较低的地下热气乃至热水，也都有了用来发电的可能。

1958年，新西兰建成了世界上第二座地热电站，在以后的二三十年间，美国、日本、墨西哥等30余个国家，也相继建成或开始建设地热电站。1978年1月，中国西藏羊八井地热电站1000千瓦发电机组开始运行；1979年1月，中国台湾省建成了一座400千瓦的试验性电站。此后，中国利用地下热水、热气的规模继续扩大，应用的方面也愈来愈广。

地下蕴藏的热是非常丰富的，不少书中说，相当于地球上所有煤炭资源的17 000倍。不过，地下的热能虽多，能被我们利用起来的还限于那种热量集中并埋藏较浅的地区。火山好像地下热库的天窗，这里的地下热气、热水的温度都比较高，也较易得到。意大利科学家认为，仅地球上火山地区蕴藏的天然蒸汽拥有量，就比地球上所有煤炭、石油、天然气等化石燃料拥有量大2000倍！

利用地下热气发电不需要烧锅炉，既节省燃料，还不污染大气，被认为是一种理想的新能源。不过，这种新能源在实际应用过程中的问题也不少。因为在这种来自地下的热水、热气中，常含有较多的二氧化硫、硫化氢，甚至还有硫酸以及其他多种物质，有的还含有氟酸。它们具有腐蚀性，硫酸、氟酸的腐蚀性还很强，因此引进、容纳它们的装备易受破坏；矿物质沉淀出来还会堵塞管道；而从地下取出热水、热气过多，还能引起地面沉降。因此，要做到广泛、大规模地利用地热发电，还有许多技术问题待解决，所以利用地热发出的电，在全世界的能源消耗总量中，仍是微不足道的。但是，宝库的大门已经打开。地下的热水、热气，也并非用于发电才有价值，取暖、沐浴等许多需要热水、热气的地方都可以使用；而温度不算高的地下热水，在许多没有火山的地区也有，可以更广泛地使用。