利用地底的熱力

《儆醒！》雜誌駐薩爾瓦多通訊員報導

1975年八月七日是中美洲一個小國的紀念日，該國人口僅有四百多萬，幅員不過21,000平方公里（8,100方哩）。一間既不用煤也不用石油的熱電廠在該日啟用，使該國不必輸入煤來發電。那麼，發電機由什麼開動呢？在地下深處的蒸汽。

薩爾瓦多是個很多火山的國家。在接近該地縱軸一帶地方和沿著地殼的地質學斷層線有18個火山。其中至少有四個在近代之前曾經是活躍的。火山活動的表現方式是顯形的蒸汽漏洞、噴泉或地穴（印第安土語稱為『奧蘇利』）。

蒸汽是怎樣產生的呢？科學家告訴我們，雨水從火山口和其他高度滲水的地方滲入地中，最後達到岩石。有時，尤其是在火山區，接近地面的岩石被岩漿弄熱，岩石的高溫足以把流入的水化成蒸汽。在薩爾瓦多西部的阿克查賓，地穴有時以直徑8至10公尺（26至33呎）的泥塘形式存在。泥塘裡沸騰著顏色不一的泥漿，從紅棕至黃色不等，泥漿發出的蒸汽含有強烈的硫磺氣味。許多年來，這些地穴僅是吸引遊客的地方，沒有人想到利用它們作任何實際的用途。

地熱研究的開始

可是，在1950年代，CEL（里約林巴噴泉水力發電委員會），一個負責發展水力發電的獨立政府團體，首次聽到關於來自地下的內部電力發展。首先是在意大利的拿達那魯地區。同時，紐西蘭正在試圖利用在維拉基的此類資源發電。

這項消息使人深感興趣。薩爾瓦多這時正開始從河流發展它的水力發電能源。但是若要善用這些能源，最後必須發出熱電。這樣行便要輸入石油或煤等化石燃料。另一方面，天然蒸汽可被利用來達成同一目的。

在1953年，地熱研究首次在阿克查賓地區開始。1958年在阿克查賓的柏里安和厄沙里蒂地方掘了十一個探測性的淺井。1966年開始作地質學、地質物理學和地質化學上的認真研究，研究地區達200平方公里（77方哩）。

這項研究發現極佳的潛在能源。因此，在1968年，有多個實驗井被掘成，深度達865、981和1,192公尺（2,838、3,218和3,911呎）不等。其中一個井是乾的，但其他兩井卻開始噴出蒸氣，溫度分別達攝氏231度和208度（華氏448°和406°），壓力為每平方公分10公斤（每方吋142磅）。這些井繼續充分產生蒸氣一年以上，藉此試驗它們在保持壓力和溫度方面的性能。1970年一月，在阿克查賓的柏里安地方又再挖六個井，深度在700和1,400公尺之間（2,300和4,600呎），以蒐集資料作技術和經濟實況的研究，目的是要建造第一間三千萬瓦特的地熱發電廠。這項計劃的擬定是要充分利用阿克查賓地方估計的地熱性能（一億瓦特）作為第一階段的發展。

不用燃料的發電廠的計劃

1974年開始建造第一間三千萬瓦特電力的發電廠。這間發電廠在1975年八月落成和啟用。第二間三千萬瓦特的發電單位在1975年開始興建。這需要鑽五個額外的井，深度在600和850公尺（1,970和2,790呎）之間。第二個單位在1976年加入服務。第三個三千五百萬瓦特的發電單位現時正在建造中，它將會利用第一和第二單位的蒸汽。因此，阿克查賓地熱場將在本年開始繼續發出九千五百萬的電力。由於不用化石燃料，此舉將使該國每年節省二千八百五十萬『告郎』（一千一百四十萬美元）。

直至現時所得的良好結果促使該國作出具體計劃在東部從事探測和研究，並在該區挖掘新井以進一步擴展地熱發電計劃。

環境染污

使用化石燃料如煤和石油或使用原子燃料的發電廠引起了染污難題。煤灰、煙霧和氣體會染污空氣。湖泊和河流也會被發電廠放出的廢水所染污。同時，這些發電廠的剩餘產品的最後處理也為社區帶來嚴重難題。

另一方面，沒有焚燒燃料的地熱發電廠卻可以預期較少引起環境染污的難題。可是，地熱井所產生的蒸汽、氣體和水卻能造成生態學上的困難。

在地熱井產生乾燥或極熱蒸汽的場合，天然放出的東西含有高度密集的硫酸鹽、酸性物質和微量氯化物。有些水可能微帶鹼性，含有多量硫酸鹽和重硫酸鹽。它也許含有高度密集的二氧化碳、硼和氨。另一種元素，氫化硫，含有很高的毒性，因此可能造成生態學上的難題。

產生水蒸汽的現場也有大量剩餘的水。這種水通常含有很高鹽分，對動植物均有害處。硼的含量許多時超過農作物所能抵受的程度。這些水通常也含有砒素，因此不宜於人類飲用。

因此，這些餘水的最後處理帶來嚴重難題。以下的幾種主要處理方法曾經被人採用：（1）放入海裡沖淡，（2）放入河裡沖淡，（3）再注入下層土壤，（4）在池塘裡蒸發。

倘若地熱場遠離海岸，把水放入海裡沖淡是一件相當昂貴和困難的事。放入河裡沖淡要視水流量而定，這樣，毒素的密度才不致超過可忍的程度。在乾旱季節河水較少時，此法便行不通了。再注入下層土壤可能被餘水帶著的鹽分所阻塞。在池塘裡蒸發則僅在有大塊平原可以開鑿池塘和雨水極少的地區才可行。

在阿克查賓的地熱發電廠，餘水通過一條露天運河而流入海裡沖淡。同時，再注入土裡的實驗也很成功。

經濟方面

把地熱發電和傳統的成本比較一下令人頗感興趣，傳統發電包括水力發電和使用化石燃料的熱電廠在內。阿克查賓那九千五百萬瓦特的地熱發電廠的投資成本據估計每千瓦的裝置約700美元。該廠的發電成本為每千瓦小時0．005美元，薩爾瓦多些倫格爾第的最大水力發電廠的發電成本每千瓦小時為0．004美元。可是，石油燃料的發電廠的發電成本為每千瓦小時0．024美元。它差不多相當於地熱發電成本的五倍。難怪薩爾瓦多這樣熱心發展地熱發電。

現時世界的能源危機正在日益惡化，不少國家正找尋新的能源去代替日益希罕和昂貴的舶來石油。內生能源——來自地殼深層的熱力——無疑是一種極為有用的能源。因此，我們可以預期那些有噴煙地穴或火山活動的其他徵象的國家會開始開發腳下的隱藏資源。