《紐約客》丨為什么地熱能源的時代終于來臨了

在克拉夫拉地熱發(fā)電廠附近，科學家們鉆探至巖漿層，打造出了世界上功率最強的地熱井。圖片： Claire-Lise Havet / Hans Lucas / Redux

Why the Time Has Finally Come for Geothermal Energy

過去，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際可行性。但新的技術手段或許正讓我們即將迎來一場能源革命。

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 年以來一直為該雜志撰寫小說和非虛構作品。

去年3月我抵達冰島雷克雅未克時，一道最高處近30英尺的碎石屏障已經建成，用于阻擋雷克雅內斯火山噴發(fā)的熔巖淹沒市中心不遠處的一座大型地熱電站。截至當時，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內機場里，一臺小電視正每日播報火山預報——阿克雷里距離該國最古老的地熱電站之一克拉夫拉地熱電站約有一小時車程。20世紀70年代初以前，冰島近四分之三的能源依賴進口化石燃料。這個遍布溫泉、熔巖穹丘和冒泡泥盆的國家，其能源資源在當時大多未被開發(fā)。“過去，這個山谷里的人們缺少如今被視為人類生活必需品的大多數(shù)東西，除了1000億噸滾燙的熱水，”冰島諾貝爾獎得主哈多爾·拉克斯內斯在他1970年的小說《教區(qū)紀事》中寫道，“10萬年來，這些比所有煤礦都更珍貴的水，滔滔不絕地流入大海。”1973年石油危機期間，油價上漲超過兩倍，這場危機反倒成了一次契機。在眾多開發(fā)本土能源的舉措中，公共投資基金為地熱項目提供了貸款——這類項目的前期成本相當高昂。到80年代初，該國幾乎所有家庭都采用地熱供暖；在雷克雅未克，一套地下地熱供暖系統(tǒng)已投入使用，用于融化人行道和道路上的冰雪。如今，該國超過四分之一的電力來自地熱資源，這一比例幾乎高于其他任何國家，其余大部分電力則來自水力發(fā)電。

在某些方面，地熱能源的利用過程十分簡單。鉆探越深，溫度越高。用于直接供暖時，只需鉆相對較淺的井（通常數(shù)百米深），獲取天然的熱水或蒸汽儲層，再通過管道將其輸送至建筑物內。用于發(fā)電時，鉆井深度需更大，以抵達溫度超過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）。高壓蒸汽驅動渦輪機旋轉，進而帶動發(fā)電機運轉。熱能（蒸汽）轉化為機械能（渦輪機旋轉），再通過發(fā)電機轉化為電能。地熱能本質上無碳排放，可全天候、不受天氣影響持續(xù)供應，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展了一項研究項目，計劃在克拉夫拉附近的一個地點進行更深層次的鉆探，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)進入的第四種物態(tài)。通常來說，地熱井溫度越高越好：能更高效地產生更多能源。冰島深部鉆探項目（IDDP）的工程師們原本計劃鉆探至約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。經過一番難以置信的排查后，團隊得出結論：他們鉆到了巖漿層。冰島深部鉆探項目的首席項目經理、如今擔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”。許多人認為，鉆探至巖漿層可能引發(fā)火山噴發(fā)。“后來我們開始思考：我們這里到底有什么？”帕爾松說。他們在作業(yè)點安裝了井口，用于測量蒸汽流量。“接下來發(fā)生的事情令人矚目，”帕爾松繼續(xù)說道，“巖漿溫度約為900攝氏度，產生的蒸汽流量足以讓這口井的能源產出量達到普通地熱井的10倍。我們打造出了世界上溫度最高、功率最強的地熱井。”

登機前沒有安檢。我的同行者之一、蘭茲維克瓊公司年輕的項目經理希爾馬·馬爾·埃納爾松告訴我，人們有時會把獵槍放在頭頂?shù)男欣罴苌稀陌⒖死桌矧屲嚽巴死蚶耐局校覀兘涍^了米湖，這里是一種僅存于此地的北極紅點鮭的棲息地。我們還看到了冰島馬——這種小型馬種以其獨特的步態(tài)而聞名：除了行走、小跑和疾馳，它們還會“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，我們抵達了克拉夫拉地熱電站，數(shù)十年來，這里的兩臺三菱渦輪機一直由蒸汽驅動，持續(xù)運轉。

在冰島，幾乎所有家庭都采用地熱供暖。攝影：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。一座谷倉形狀的銹紅色建筑矗立在銀白色冷卻塔對面，塔頂籠罩著云白色的蒸汽。電站始建于1974年，但由于要避開持續(xù)多年的克拉夫拉火山噴發(fā)（冰島民間傳說中，該地區(qū)是魔鬼被逐出天堂后降落的地方），耗時四年才完工。電站周圍是一片火山谷，長滿綠色植被，遍布玄武巖，還點綴著零星積雪。井口房呈圓頂小屋大小的鋁制測地線穹頂狀，和主電站一樣呈銹紅色。埃納爾松為我打開了其中一座。里面能看到一根粗大的水平管道與垂直管道相連，上面裝有一個類似輪船方向盤的裝置。而井本身則看不見，它像一根長長的金屬吸管延伸至地下（克拉夫拉的地熱井直徑約7英寸，明顯比許多油氣井更窄）。“有些井能使用20年，有些只能用兩年——你無法確切知曉，”埃納爾松解釋道，巖石的溫度、滲透性以及流經巖石的流體量都會影響井的性能。此外，冰島還有關于“隱形人”（ huldufólk ）的傳說，據(jù)說在他們的土地上建造會帶來厄運，這也是一個需要考慮的因素。

我們順便參觀了電站的餐廳，進門前行脫鞋。午餐時間已過，但還有自制蘋果蛋糕、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目的作業(yè)點，該地點距離克拉夫拉電站不遠，一塊標識牌標記著一個被積雪覆蓋的洼地，大小約相當于一個小型池塘。與渦輪機、蒸汽塔以及餐廳里田園詩般的整潔有序相比，這個作業(yè)點顯得不起眼。井鉆成兩年后，極高的壓力和溫度開始腐蝕井本身的金屬套管。每次重新開啟井口時，都會冒出黑煙。不久后，這口井不得不永久關閉。2017年，另一口研究井（IDDP-2）鉆探至4.5公里深處，溫度達到至少426攝氏度，但這口井僅運行了六個月就失效了。“我們學到的一點是，不要反復開關井口——要一直保持開啟狀態(tài)，”帕爾松曾告訴我，他解釋說頻繁開關會讓井管變得更脆。

蘭茲維克瓊公司承擔了冰島深部鉆探項目的大部分費用，該公司認為需要獲得資金支持才能鉆更多的勘探井。“我們說，‘我們只是冰島一家小型能源公司，’”帕爾松告訴我。但該公司向國際科學界公開了其研究成果，英國、德國、加拿大和新西蘭也斷斷續(xù)續(xù)表現(xiàn)出了興趣。“這就是我們現(xiàn)在的處境，試圖將其作為一個既能惠及能源行業(yè)的科學項目來籌集資金，”帕爾松說。

驅車返回機場時，我們看到了雪鹀和由黑色石頭堆成的石堆，這些石堆標記著延伸至遠方的小徑。冰島幾乎完全轉向可再生能源供電的轉變看似不可思議，而當?shù)氐牡孛哺鼜娀诉@種印象。由于冰島在諸多方面都獨一無二——那種稀有的北極紅點鮭！那些會 t?lt 步態(tài)的小馬！——你可能會覺得地熱能源只是一種小眾嘗試，而非在那些火山噴發(fā)不屬于日常預報內容的地方在技術和經濟上都可行的方案。但這種看法已經過時且具有誤導性。

地熱能的開發(fā)程度尚低，前期成本可能較高，但它能持續(xù)供應，一旦建成，成本低廉且經久耐用。地熱能源的愿景是，以可負擔的方式滿足人類的能源需求，無需用馬匹提供動力、捕殺鯨魚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，或為夜間棒球比賽的體育場提供照明。

地球核心溫度超過5000攝氏度，大致與太陽表面溫度相當。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部煉獄的地表跡象。有人說，但丁對地獄的描述靈感來源于托斯卡納魔鬼谷中硫磺蒸汽柱林立的地貌。

雪猴和人類多年來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”。堪察加半島地下1公里處的溫度遠高于堪薩斯州地下1公里處。肯尼亞（地熱能源占該國能源供應的近50%）、新西蘭（約20%）和菲律賓（約15%）也有易于獲取的地熱能源——這些國家均位于板塊斷裂帶上的火山區(qū)域。但在地質活動不那么劇烈的地區(qū)，為尋找足夠熱量而進行深部鉆探的成本和不確定性限制了地熱能源的開發(fā)。這在一定程度上解釋了為何在地清潔能源領域，地熱能源要么未被列入清單，要么被歸在“其他”類別下提及。數(shù)十年來，私人和政府對地熱能源的投資幾乎可以忽略不計。

但如今情況已經改變。過去五年，北美地區(qū)已有超過15億美元投入地熱技術領域。對于能源行業(yè)而言，這是一筆小數(shù)目，但也是一次指數(shù)級增長。2021年5月，谷歌與總部位于得克薩斯州的地熱公司費沃簽訂合同，由該公司為其在內華達州的數(shù)據(jù)中心和基礎設施供電；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)合開發(fā)一座價值10億美元的地熱供電數(shù)據(jù)中心；亞馬遜在其日本新建的履行中心安裝了地熱供暖系統(tǒng)（地熱能源使公司能夠規(guī)避電網的不確定性）。在拜登政府執(zhí)政期間，地熱行業(yè)最終獲得了與風能和太陽能相同的稅收抵免；而在當前的特朗普政府執(zhí)政期間，地熱行業(yè)獲得了與油氣行業(yè)相同的快速審批待遇。唐納德·特朗普的能源部長克里斯·賴特在地熱會議上發(fā)表講話時，面前的標語牌上寫著類似“讓美國再次偉大”（MAGA）風格的文字——“MAGMA（讓美國地熱化：現(xiàn)代進步）”，他宣稱，盡管地熱能源尚未“騰飛，但它應該且能夠實現(xiàn)騰飛”。不同的人對此有不同看法：有人覺得突然之間所有人都在談論地熱能源很奇怪，也有人覺得一種具有兩黨吸引力、成本具有競爭力的能源來源卻無人問津，這才奇怪。

曾經被摒棄或遺忘的科學研究可能會重獲關注——有時是通過無意識的重復，有時是通過刻意的挖掘。20世紀70年代初，美國政府在洛斯阿拉莫斯資助了一個項目，旨在開發(fā)無需靠近間歇泉或火山就能使用的地熱能源系統(tǒng)。該項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生的蒸汽導出。1973年，理查德·尼克松宣布了“獨立計劃”，旨在開發(fā)化石燃料以外的能源。“但里根上臺后，一切都變了，”參與過洛斯阿拉莫斯項目、如今擔任康奈爾大學可持續(xù)能源系統(tǒng)教授的杰斐遜·泰斯特告訴我。當時油價下跌，對地熱能源的支持也隨之消散。“人們覺得這個項目失敗了，”泰斯特說，“我認為如果他們再仔細想想，就會發(fā)現(xiàn)最初幾年獲得的許多知識本可以為現(xiàn)在的發(fā)展提供助力。”

克拉夫拉地熱電站的鉆孔。攝影：Victor Bouchentouf / Hans Lucas / Redux

泰斯特后來幫助建立了麻省理工學院能源實驗室（現(xiàn)名為能源計劃），該實驗室專注于推進清潔能源解決方案。他和同事們認為，學生需要了解各類能源的研究歷史，因此他們開設了一門課程，并編寫了一本名為《可持續(xù)能源：選擇與方案》的教科書。2005年，喬治·W·布什政府執(zhí)政期間，美國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、能源經濟學家和發(fā)電廠建造商——開展一項研究，探討美國如何才能產出10萬兆瓦的地熱能源，這一數(shù)值略高于美國當年能源消耗量的五分之一（當時美國的地熱能源產量約為3000至4000兆瓦）。這些專家刻意避免從環(huán)境角度闡述支持地熱能源的理由。“當時的想法是，不應該談論碳排放，因為那樣會被認為是在談論氣候變化，”泰斯特說。

2006年，泰斯特和同事們發(fā)表了題為《地熱能源的未來》的報告。其中一項發(fā)現(xiàn)是，油氣行業(yè)采用的新鉆井技術正在改變地熱發(fā)電的經濟效益。那些被擱置的想法——比如洛斯阿拉莫斯項目的理念——終于迎來了契機。“我被傳喚到國會作證了幾次，當時只需要相對適度的投資，人們都很興奮，”泰斯特告訴我，“但后來我們把報告提交給了能源部，他們卻毫無作為。這太荒謬了。”他至今仍難掩失望之情。

能源部未采取行動的一個原因是，大約在那個時候，美國從石油進口國轉變?yōu)槭统隹趪＿@一轉變在很大程度上要歸功于喬治·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人，他花了數(shù)年時間，試圖以經濟可行的方式從得克薩斯州北部的巴尼特頁巖層開采油氣。他的方法將水力壓裂（又稱壓裂法）與水平鉆井相結合。壓裂法是通過高壓將流體注入井中，使地下巖層破裂；水平鉆井則能擴大破裂面積。最終，在豐厚稅收優(yōu)惠的助力下，米切爾的公司實現(xiàn)了經濟上的可行性。大量石油儲量變得可開采，有人借此發(fā)家致富。壓裂法的興起蓋過了人們對地熱發(fā)電重新燃起的興趣。但幾十年后，情況發(fā)生了逆轉：壓裂法推動了地熱發(fā)電的發(fā)展。

蒂姆·拉蒂默是費沃能源公司（2017年成立的一家地熱公司）35歲的首席執(zhí)行官，他在得克薩斯州里斯爾鎮(zhèn)長大，該鎮(zhèn)距離韋科約15英里。拉蒂默從塔爾薩大學機械工程專業(yè)畢業(yè)后，希望能在家附近找到一份高薪的工程工作。“我的導師當時就說，‘你聽說過油氣行業(yè)嗎？’”他笑著說。

作為國際礦業(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)頁巖的壓裂項目。該頁巖形成于白堊紀時期，富含海洋化石（該地區(qū)曾是內陸海），質地相對堅硬且溫度較高。“我們鉆井系統(tǒng)中的馬達很早就出現(xiàn)了故障，”拉蒂默說。他的上司懷疑這是由于井內溫度異常高（約175攝氏度）所致。“他們說，‘你能研究一下我們可以使用哪些工具來應對鉆井溫度過高的問題嗎？’”拉蒂默告訴我。

拉蒂默找到的許多相關研究都出現(xiàn)在關于地熱能源的論文中。“我以前從未聽說過地熱能源，”他說，“我當時想，‘哇，這看起來很酷。’”當拉蒂默讀到2006年的《地熱能源的未來》報告，包括其中對洛斯阿拉莫斯地熱項目的描述時，他發(fā)現(xiàn)這與自己在油氣行業(yè)的工作有相似之處。報告指出了兩大技術挑戰(zhàn)，阻礙了經濟實惠、儲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)在這一領域取得了巨大進展。二是讓水在滲透性不足的熱巖（如頁巖）中流動，從而產生蒸汽。“我看著鉆井平臺，心想，‘這問題已經解決了啊。’”在天然流動性不足的地方創(chuàng)造流動性——這正是水力壓裂法的作用所在。

拉蒂默向必和必拓匯報了他的發(fā)現(xiàn)。頁巖鉆井工作重新步入正軌，但拉蒂默的思路已經轉變。2014年，他申請進入斯坦福大學商學院，目標是將壓裂技術應用于地熱井。“坦率地說，在那個時候，地熱行業(yè)已經被人們遺忘，認為沒有發(fā)展前景了，”他說，“但我不這么認為。我想，‘我是一名鉆井工程師，我掌握的技能實際上可以對這個行業(yè)產生直接影響。’”

2017年，拉蒂默與他的斯坦福大學同學杰克·諾貝克共同創(chuàng)立了費沃能源公司。“壓裂”（“Fracking”）是一個不受歡迎的詞，因此費沃能源公司將自己描述為“下一代地熱能源開發(fā)商”。就像核聚變能源行業(yè)回避“核聚變”一詞、“天然氣”如今被用來指代主要成分為甲烷的氣體一樣，涉及水力壓裂的地熱系統(tǒng)往往被稱為“增強型地熱系統(tǒng)”（EGS）。

2023年，費沃能源公司在內華達州鉆了兩口示范井，為擴大規(guī)模做準備，驗證了其技術理念。該公司計劃在猶他州開普站運營一座500兆瓦的地熱發(fā)電廠，其中100兆瓦將于2026年并網發(fā)電。今年6月，費沃能源公司鉆了一口4.5公里深的評估井——這類井用于在完全投入開發(fā)某個地點前，確認預測的地下條件——該井溫度達到了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。費沃能源公司的井型設計和鉆井技術是其核心競爭力，也幫助該公司籌集了超過8億美元的投資資金。我交談過的幾乎所有人都看好費沃能源公司，盡管也存在一些懷疑。例如，猶他州的項目地點距離所需大量水資源的來源地很遠。此外，還有更多技術層面的擔憂。壓裂可能引發(fā)地震活動，因此井位的選擇是一個重要考量因素。支持者認為這些都是可以解決的問題。而且，在利用壓裂技術獲取地熱能源方面，費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試點增強型地熱系統(tǒng)，其工作溫度更高：超過300攝氏度。不過目前來看，增強型地熱系統(tǒng)仍算是一種風險較高的嘗試。“我認為最大的問題是：下一個‘費沃’會有九個嗎？”斯坦福大學能源科學與工程教授羅蘭·霍恩研究地熱能源已有約50年，他說，“費沃能源公司發(fā)展迅速，如今已擁有近200名員工，但他們還沒有能力開展千兆瓦級別的項目。”

費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)生涯的大部分時間都在小城鎮(zhèn)度過，這些地方的主要經濟支柱是油氣行業(yè)，”拉蒂默說。地熱能源行業(yè)需要鉆井相關的各類崗位：工程師、地質學家、項目經理等。巴里·史密瑟曼曾擔任得克薩斯州油氣監(jiān)管機構官員和一家公用事業(yè)公司的負責人，他告訴我：“我們在得克薩斯州鉆探油氣井已有一百多年歷史，總共鉆了超過一百萬口井。我們了解得克薩斯州地下的情況。”

2021年2月，“烏里”冬季風暴導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)立的基金會的電話（喬治于2013年去世，被譽為“壓裂法之父”）。米切爾基金會希望史密瑟曼幫助成立一個當?shù)亟M織，為地熱能源發(fā)聲。2022年，他與人共同創(chuàng)立了得克薩斯州地熱能源聯(lián)盟。史密瑟曼在能源行業(yè)從業(yè)多年，他說：“我們以前從未討論過地熱能源，沒人向我提起過。”史密瑟曼與地熱初創(chuàng)企業(yè)、油氣公司、塞拉俱樂部以及公用事業(yè)公司的相關人士舉行了一系列會議。“我們一直說，能源行業(yè)需要三條支柱——可靠、清潔、廉價。這就像凳子的三條腿。老話說‘我可以給你其中兩條，但不能三條都滿足’，”他說，“但當我們開始關注地熱能源時，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，而且隨著成本曲線下降，最終會變得廉價。它真的就像一種傳說中的優(yōu)質資源。”

如今，泰斯特在康奈爾大學任教，該校位于手指湖附近，冬季時巴特米爾克瀑布和陶格漢諾克瀑布會變成藍色的冰帶。“如果我們希望國家在碳足跡方面最終變得更可持續(xù)，就不能忽視供暖問題，”泰斯特說。紐約州約30%的碳足跡來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，但也包括低溫食品加工等領域，”泰斯特補充道。人們對地熱發(fā)電的熱情可能掩蓋了地熱技術最適合提供的服務。“發(fā)電和供暖有點像蘋果和橘子，兩者我們都需要，”泰斯特告訴我，但他接著解釋說，用電供暖的效率遠不如用熱能直接供暖。而且，用于供暖的地熱井相對較淺，即使在沒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口地熱井。其中一些井深度不足100米，而另一些則超過650米，比曼哈頓最深的地鐵隧道還要深10倍以上——但仍遠淺于地熱發(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)的暖通空調系統(tǒng)噪音更小、振動更小。主要問題在于前期成本。大教堂的這套系統(tǒng)建成時，被認為是一項激進的嘗試。該項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，對地熱供暖系統(tǒng)的需求大幅增長。P.W.格羅瑟咨詢公司目前的地熱項目包括紐約州珀徹斯的萬事達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，一座正在建設中的834套公寓樓將通過300口鉆井提供供暖和制冷，這些鉆井的深度大多不超過150米。該系統(tǒng)由2004年成立的地熱公司GeoSource Energy安裝。

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

但這些項目都是逐棟建筑提供地熱能源，而非按區(qū)域供應。“我希望我們能思考如何規(guī)劃城市，”泰斯特說，“供暖、電力、有線電視、供水——這些都分開管理，這太不合理了。”他目前正在開展一項研究項目，旨在證明為康奈爾大學745英畝的校園建設一個大型地熱系統(tǒng)的可行性，該系統(tǒng)類似于雷克雅未克市中心的系統(tǒng)——但無需依賴靠近地表的巖漿。2022年夏天，一臺鉆井設備在康奈爾大學獸醫(yī)學院附近搭建起來，歷時65天，鉆穿了頁巖、石灰?guī)r和砂巖地層，越過恐龍生存的地質年代，抵達了形成于前寒武紀（超過5億年前）的結晶基底巖。這口井被命名為康奈爾大學鉆井觀測站（CUBO）。在冰島，如果鉆到這個深度，溫度很容易達到400攝氏度；而在紐約，巖石溫度較低，但康奈爾大學的項目只需達到80至90攝氏度即可。鉆井過程中，工作人員對每個深度的巖石樣本進行了分析，并繪制了周圍的天然斷裂系統(tǒng)圖。如果康奈爾大學鉆井觀測站能獲得更多資金，下一步將鉆兩口井，一口用于注入水以形成地下儲層，另一口用于將加熱后的水抽出。

在其他地區(qū)，通過較淺的鉆井實現(xiàn)區(qū)域地熱供暖和制冷已成為現(xiàn)實。西班牙的歷史礦業(yè)城鎮(zhèn)米耶雷斯利用現(xiàn)已關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，利用地下流體儲層為溫室供暖。科羅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，建設一個市政地熱區(qū)域系統(tǒng)，希望通過降低能源費用吸引企業(yè)入駐。在馬薩諸塞州的弗雷明翰，活動人士與當?shù)匾患夷茉垂竞献鹘ㄔO了地熱供暖和制冷網絡；在得克薩斯州奧斯汀附近的惠斯珀谷社區(qū)，也正在建設類似的電網。包括Bedrock Energy和Dig Energy在內的多家公司，旨在將鉆井成本降低一半或更多。家庭專用地熱供暖和制冷系統(tǒng)的安裝成本仍然較高，但使用壽命可達數(shù)十年，能將能源費用降低25%至50%，且無需依賴日益繁忙的電網。我交談過的大多數(shù)地熱行業(yè)從業(yè)者在推廣地熱能源時，都側重于成本節(jié)約；潛在的氣候效益對關心此事的人來說是顯而易見的，而對不關心的人來說可能會產生抵觸情緒。

一些環(huán)保人士認為，投入到地熱能源（或小型模塊化核電站、核聚變）的資源，不如用在其他地方。為什么不全力發(fā)展太陽能、風能和電池技術呢？這些都是經過驗證、可規(guī)模化的技術。他們認為，投資于更具投機性的解決方案是一種道德風險，是一種憤世嫉俗或天真的干擾，掩蓋了當前已有的解決方案。但這種想法基于一個假設：原本會為某一種能源提供資金的個人、國家或機構，也會同樣為其他能源提供資金。但事實往往并非如此——資金很少是可隨意調配的，而且總是變化無常。一位地熱初創(chuàng)企業(yè)的創(chuàng)始人說，他曾接到一位潛在投資者顧問的電話，對方說：“抱歉，管理合伙人想投資一家飛艇公司。”“在地熱能源是清潔能源技術中，道德風險最低的，”哥倫比亞大學商學院氣候經濟學家格諾特·瓦格納說，“但我們對核能的補貼仍然是地熱能源的一千倍。”

一個沒有碳氫化合物的能源未來，需要靈活應對資源、地理和政治等諸多變量。“依靠太陽能、電池和風能，我們或許能滿足90%的能源需求，”加州大學圣巴巴拉分校環(huán)境政治學教授莉婭·斯托克斯告訴我，“但地熱能源是能夠填補這一缺口的能源之一。”投資追逐潮流——而地熱能源已經成為潮流——但對地熱能源充滿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刻”。

跳出美國國內的討論，更容易看清地熱能源的作用。“你知道，有一種說法叫‘資源詛咒’，”贊比亞政府首席能源官阿涅利·卡富韋告訴我。這個短語通常指那些因石油儲量而陷入腐敗和困境的國家，但卡富韋指的是贊比亞看似無窮無盡的水力發(fā)電資源——來自贊比西河莫西奧圖尼亞瀑布（大多數(shù)美國人稱之為維多利亞瀑布）等電站。多年來，水力發(fā)電幾乎滿足了贊比亞所有的能源需求，甚至為其利潤豐厚的銅礦提供了電力。

但該國人口增長迅速，2015年遭遇了嚴重干旱，迫使贊比亞不得不依賴柴油來彌補水力發(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。沒有足夠的水來維持水力發(fā)電廠的正常運轉，長時間停電成為常態(tài)。2024年，新一輪干旱來襲——這是至少一個世紀以來最嚴重的一次——每天停電時間長達18至20小時。和許多國家一樣，贊比亞領導層在20世紀70年代曾考慮過地熱能源，但后來失去了興趣；當時贊比亞對地熱能源的需求并不迫切。

除了銅礦開采，贊比亞北部還進行著大規(guī)模的鹽礦開采。“這些礦業(yè)公司鉆探到約50米深時，你猜會冒出什么？”卡富韋說，“是溫度極高、品質極佳的地熱蒸汽。”該國的采礦歷史也意味著其領土的地下地圖已經存在——這對規(guī)劃地熱井很有幫助。前礦業(yè)公司負責人彼得·維維安-尼爾在狩獵旅行時，看到有人在天然溫泉中煮雞蛋，隨后創(chuàng)立了卡拉哈里地熱能源公司，如今他擔任該公司的負責人。該公司已經鉆了勘探井，進行了流量測試、井測試和建模——計劃很快讓一座示范發(fā)電廠投入運行。維維安-尼爾樂觀地認為，示范項目的成功將吸引更多投資。“如果不是我的家人最初投入資金，我們不可能走到今天，”他告訴我，“但我非常確定，下一個進入這個領域的人會更容易。他們會說，‘哦，看，卡拉哈里已經取得了成功，所以我們也能成功，而且會做得更快。’”?

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