臺灣地熱在哪裡?看科學家如何建模地下世界, 探勘最深層的能源寶藏 |
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 | 地質模型圖,員山一號井底下的低電阻區(橘紅色),暗示可能有淺層的熱水儲存區。 圖|李建成提供,研之有物重製
地熱是地球自然產生的熱能,來自地球形成時的熱以及地球內部的放射性元素衰變。要用地熱來獲得乾淨能源,我們需要熱,同時還需要水,要用很熱的水蒸氣來推動渦輪發電機。
但是,我們要如何知道在哪裡鑽井才挖得到熱水?地下深處的世界會長什麼樣子呢?
中央研究院「研之有物」專訪院內地球科學研究所的李建成研究員,他與中研院地熱研究團隊在宜蘭紅柴林-員山地區做地熱探勘,建立準確的「地質模型」,並與台灣中油合作,鑽探深達 4.5 公里的探測井,試圖揭開臺灣深層地熱的神秘面紗。
一般人想到地熱,直覺就是臺北大屯山這類的火山區。而李建成指出,臺灣還有一種更具潛力且較少酸蝕問題的地質類型「非火山地熱高區」。
此類熱源藉由斷層將深層地熱帶到地表附近,就像宜蘭平原一帶,熱源來自龜山島下岩漿庫,以及蘭陽平原南側火成岩侵入作用。但要在宜蘭平原找到深層熱源並不容易,需要做地質調查,瞭解地下構造與熱源的分布狀況。
為了透視地底,科學家使用大地電磁法,尋找「低電阻區」,因為水會降低電阻值,低電阻通常暗示著熱水庫的存在。此外,也會使用震波測勘法,當地震波經過含有水的地層時,波速也會下降,藉此描繪地下構造。更使用無人機的熱成像,從空中偵測地表異常高溫區,驗證高溫與斷層帶是否吻合,是否真的有熱水湧出。
整合數據和周邊地質資料,李建成與地熱團隊建立了「地質模型」,就像蓋房子之前先做出模型圖,預測地下構造以及可能的地底熱源區域,最終鎖定在紅柴林-員山地區。
2025 年中油在宜蘭鑽探了「員山一號井」。在地底 0.6~2 公里處,發現了富含裂隙的四稜砂岩,證實了淺層熱水庫的存在。鑽探到 3~4 公里深處,溫度上升至 150°C,發現了更高溫的中嶺層板岩,顯示深層地熱潛力巨大。
「鑽一口井很貴,要是我們能從前期的調查篩選出較適合鑽探的地點,就會少走很多冤枉路。」李建成說。中研院地熱研究團隊目標是為臺灣開創出「深層地熱發電」示範區,為臺灣未來的深層地熱開發建立基礎。
想知道科學家如何像拼圖一樣拼湊出地下的樣貌?地熱發電又有哪些不同的技術?歡迎點選閱讀本文,一起探索地底的能源寶藏! |
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│延伸閱讀│ 本期帶來宜蘭地熱的延續報導,以及另一塊大家熟知的地熱高區「火山」。從上面的文章,我們知道地震波對於解析地底構造很有幫助,同樣的邏輯,震波也可以分析大屯火山群底下是否有岩漿庫,以及岩漿庫的大小、位置和規模。科學家如何透過震波看見地底的秘密?面對活火山,我們該有怎樣的理解和風險認知? |
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