美国正在经历一场地热能革命，从浅层地热交换系统到深层增强型地热技术，多层次的技术突破正在重塑该国能源产业。这场变革既包括城市高层建筑中的创新应用，也涵盖获得比尔 · 盖茨和谷歌等科技巨头支持的前沿钻探技术。
上月，美国最大的高层地热交换系统 The Riverie 在布鲁克林投入使用。这座公寓楼下方钻有 320 个钻孔，通过利用地球自然恒温特性实现供暖和制冷。据 Scientific American 报道，与传统住宅建筑相比，该系统预计每年可减少 53% 的供暖和制冷碳排放。
与此同时，增强型地热技术正获得快速发展。美国能源部预测，到 2050 年，增强型地热项目可为美国提供约 90 吉瓦的无碳能源，足以为至少 6500 万户家庭供电。这一新兴领域获得了特朗普政府的明确支持，在美国清洁能源技术中获得两党支持的情况并不多见。
人工智能热潮推动的能源需求激增，正成为地热能投资增长的关键催化剂。科技巨头的深度参与和技术创新的双重驱动，使美国有望在这一新兴领域成为全球领跑者。
地热能示意图
浅层地热系统在城市建筑中突破
The Riverie 项目代表了地热交换技术在城市环境中的实际应用。该系统通过相对浅层且易于钻探的钻孔，在冬季将地下相对温暖的温度输送到建筑内，夏季则反向运作，将热量向下泵入地下。
据 Scientific American 报道，由于该系统仅移动热量而非产生热量，其能效优势显著。尽管前期成本和监管障碍可能阻碍类似项目在其他地方的推广，但在许多场景下，经济和环境效益都超过了成本。The Riverie 很可能成为一场更大规模运动的先锋，这类系统将在美国及全球城市地区变得更加普遍。
增强型地热技术获科技巨头押注
与浅层地热交换系统相反，增强型地热技术采取了截然不同的路径——开发能够钻探到前所未有深度的新方法。传统上，地热能系统仅在地核热量自然逸出地表的地方可行，例如间歇泉和温泉池。
为使地热能成为几乎可在地球任何地方应用的替代能源，全球地热初创企业正在研发能够钻探到极端深度的增强型地热技术。这些初创企业借鉴了水力压裂甚至核聚变领域的技术，寻找更先进的方法来爆破和熔化基岩，以获取地核热量。
总部位于休斯顿的 Fervo Energy 等增强型地热初创企业获得了比尔 · 盖茨和谷歌等科技行业重量级人物和资本的支持。Project InnerSpace 副总裁 Drew Nelson 去年接受 Cipher News 采访时表示：" 美国拥有多项不同的超级能力，在地面打孔并从这些孔中取出东西是其中之一——而且比地球上几乎任何其他地方都更经济、更高效。"
人工智能成为双刃剑
人工智能热潮正推动地热研发投资增长，成为技术进步的重要催化剂。虽然人工智能正在制造需要地热能解决的能源问题，但它也为地热开发和部署提供了关键解决方案。人工智能工具越来越多地被用于绘制地热系统的最佳位置。
然而，地热能扩张仍面临一些关键挑战，包括高昂的前期成本，以及这个新兴且相对鲜为人知的行业面临的人才短缺问题。但在增强型地热技术获得大部分关注和遭遇主要瓶颈的同时，像 The Riverie 这样规模较小、较为低调的项目正在持续破土动工，改变城市供暖和制冷的方式。这些突破虽小，但可能在未来几年累积成能源效率的巨大变革。
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