宇宙の究極のエネルギーは、実は私たちの足元にあります。
地球の核の温度は 6000°C にも達し、太陽表面の温度とほぼ同じほどに熾烈です。そこには、45億年ものあいだ散ることのなかった原始の降着熱もあり、無数の放射性同位体の崩壊によって放出される核エネルギーもあります。しかしここ数十年、人類が地熱エネルギーを得る方法は非常に原始的で、しかも極めて限定的で、私たちはまるで海辺で貝殻を拾うように、アイスランドやイエローストーン国立公園など、きわめて珍しい地殻の割れ目で、極めてわずかな浅層地熱を利用しているにすぎません。
ところが今、アメリカのマサチューセッツ工科大学（MIT）出身の一団の狂気じみた科学者とエンジニアたちが、地球の「施し」を待つのをやめることを決めました。彼らは Quaise Energy という名の会社を設立し、従来の機械式のドリルを完全に捨て去り、核融合レベルの「マイクロ波指向性エネルギー兵器」を投入して、超高周波のプラズマを地心へと撃ち込みます。硬い花崗岩を直接気化させ、地球の表面に深さ 20 キロメートルの恐ろしい奈落を無理やり焼き抜いてしまうのです！
なぜプラズマで地球を「焼き抜く」のかを理解するには、まず人類が地球を掘り抜こうとしてきた“流血と涙の歴史”を振り返らなければなりません。
地質学の分野には、絶望を感じさせるある言葉があります。「地温勾配」です。ほとんどの地域では、地下へ 1000 メートル掘り進めるごとに、地層の温度が容赦なく約 25°C から 30°C も跳ね上がります。
1970 年、冷戦の最高潮のさなか、旧ソ連の科学者がコラ半島で、人類史上最大級で、最も狂気じみた深掘りプロジェクトを立ち上げました。コラ超深掘削孔です。彼らの目標は極めてシンプルで乱暴でした。あらゆる代償をいとわず、ひたすら下へ掘り進み、地球の奥底にいったい何があるのかを確かめること。
長年にわたる 20 年以上もの過酷な掘削で、無数の高価な特殊鋼の掘削ロッドを掘り断った末、ソ連は最終的に 12262 メートル の深さで、やむなく作業を永久停止せざるを得なくなりました。
なぜ止まったのか？
“伝説の地獄の門”に到達したからでしょうか？
真相は、神話よりずっと絶望的でした。地下 12000 メートルの地点では、地底の温度が恐ろしい 180°C まで上がっており、科学者の予想をはるかに超えていたのです。極端に高い温度と、極めて恐ろしい岩石静水圧のもとでは、地底の岩はもはや硬い固体ではなく、プラスチックのように非常に強い塑性のレオロジー特性を持つ半流体になってしまいます。
通常のタングステンカーバイドや人工ダイヤモンドのドリルが高速回転すると、摩擦によって生じる追加熱がドリルを瞬時に軟化させ、さらには溶かしてしまいます。さらに恐ろしいのは、掘削ロッドを引き抜いてドリルを交換しようとしたとき、極端な圧力のため、周囲の“泥のような”岩石が瞬時に流れ込んで、直前に掘り抜いた穴を封鎖してしまうことです。
接触式の機械ドリルでは物理法則により破壊されるのなら、MITの科学者たちが提示した答えは極めてSF的です。光とプラズマで岩石を直接「蒸発」させるのです。
この技術の絶対的な核心は、「旋回管（回旋管）」と呼ばれる、非常に巨大な超高周波の電磁波発生器です。これによって、非常に強力な高周波ミリ波を生成でき、肉眼では見えない“死の光線”が、極めて滑らかな超長い導波管を通じて、掘削孔の最底部へ正確に射出されます。
極めて密集したマイクロ波エネルギーが花崗岩や玄武岩に打ち込まれると、岩石は溶けてマグマになる時間すらありません。その瞬間に、恐ろしいほどのエネルギーによって直接気化し、灼熱のプラズマ状の廃棄ガスの塊になります。
マイクロ波を発射しながら、エンジニアは井底へ高圧のアルゴンガスまたは窒素ガスを注入します。これらの不活性ガスは一方で、気化した岩石の廃棄ガスを地表へ吹き出す役割を担い、他方で導波管を冷却します。
岩石が気化する境界では、極端な高温が周囲のごく小さな範囲の岩石を瞬時に溶かし、すぐに急冷して、きわめて堅固なガラス化した内壁を形成します。つまり、この装置は“地球を気化させる”のと同時に、井壁に対して自動的に非常に硬いガラスの鎧をまとうことになり、深海の崩落問題を徹底的に解決するのです。
これほどまでに極めて膨大な研究資源を投じ、核融合レベルのマイクロ波兵器で地球を焼き抜こうとしているアメリカの科学者たちは、いったい何を狙っているのでしょうか？
狙いは極めて明確です。地下 20 公里の深さで、地球上でエネルギー密度が極めて恐ろしい究極の流体、超臨界水を探すこと。
水が 373°C まで加熱され、圧力が 220 個以上の標準大気圧を超えると、相図上の臨界点を越えて、非常に奇妙な第四の相へ入ります。この状態では、水は液体でも気体でもなく、気体のように極めて恐ろしい貫通力と拡散能力を持ち、岩石の非常に小さな孔隙を簡単に突き抜けられます。同時に、液体のように驚異的な密度と溶解能力も備えており、非常に大きな熱エネルギーを運べるのです。
地下 20 公里の深さでは、岩石の温度は 500°C さらにはそれ以上に達します。そこでは圧力も地表の数千倍です。もし私たちが、地表の水をパイプでこの等離子プラズマで焼き抜かれた極深の穴へ注入すると、水は瞬時に加熱され、加圧されて超臨界流体になります。
この超臨界流体が運ぶ熱エネルギーは、通常の地熱蒸気の 10 倍以上です。そして、こうした極めて恐ろしいエネルギーを秘めた超臨界水を地表へ引き出し、タービンを回して発電に使うと、面積わずか数百平方メートルの地熱井でも、大型の原子力発電所に匹敵する、メガワット級あるいはギガワット級のベースロード電力を爆発的に生み出せるのです。
現段階では、風力は“風の吹く場所”に建てなければならず、太陽光は“砂漠に敷かなければならず”、従来型の地熱は“地殻活動帯を探す必要がある”のですが、地球の深部の高温は地球規模でほぼ一様に分布しています。ミリ波の掘削ドリルで 20 公里下へ掘る勇気さえあれば、例外なく 500°C の無限のエネルギーの宝庫に到達できるのです。
現在、世界には数千もの、廃止が見込まれる石炭火力発電所と天然ガス発電所があります。それらを解体するのは極めて高価です。一方で、内部にある巨大な蒸気タービン、変電設備、高圧送電ネットワークは依然として無傷のまま残っています。アメリカ人の案は、直接掘削機を動かしてこれらの古い石炭発電所の裏庭へ入り込み、プラズマで 20 公里の深い穴を掘り抜き、その後に取り出した超臨界地熱蒸気を、既存の蒸気タービンへそのまま接続する、というものです。
非常に高価な新しい超高圧送電網は不要で、大規模な用地の強制収用も不要です。さらに、太陽光や風力のような、非常に頭を悩ませる「天候次第」の間欠的な供給問題もありません。深層地熱は、1年 365 日、毎日 24 時間、非常に安定して出力し続ける絶対的なベースロード・エネルギーなのです。
こうした非常に過激な“深宇宙級”の掘削技術に直面すると、多くの人は本能的に恐ろしく感じます。数万度の高温のマイクロ波で地球深部を撃ち抜いたら、超大型の火山噴火が引き起こされないか？
地殻が裂けて、果てには地球をスイカのように燃やして爆発させてしまわないか？
答えは、心配する必要がありません。
まず、地球の体積と熱容量は非常に巨大です。直径が数十センチで、深さ 20 公里の孔は、数十キロメートル、あるいは 100 キロメートル級の厚さを持つ全体の岩石圏に比べれば、一本の極細の毛すらも相当しません。プレートの構造安定性を揺るがすことなど、完全に不可能です。
次に、地球深部はそもそも非常に高い圧力のもとにあります。マグマは、歯磨き粉を押し出すように、針穴のような小さな孔から噴き出すことはありません。そして、ガラス化した孔壁技術によって、孔は周囲の地層から非常に厳密に隔離されています。
核融合のプラズマという“刃”で地心へ極めて純粋な超臨界エネルギーを取りに行くことは、地球を壊す悪役行為などではありません。温室効果の暴走とエネルギー枯渇という二つの、極めて絶望的な袋小路に直面した人類文明が、起ち上がって放つ、非常に壮大な絶体絶命からの反撃なのです。
地球深部で 45 億年燃え続けてきた星の火が、いま、人類の次の千年を照らす究極のエンジンになるのを待っています。
編集：陳方
一審：李慧
二審：汤世明
三审：王超
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アメリカの科学者たちが狂っている：プラズマを使って地球を貫通しようとしている、彼らは一体何をしようとしているのか？
宇宙の究極のエネルギーは、実は私たちの足元にあります。
地球の核の温度は 6000°C にも達し、太陽表面の温度とほぼ同じほどに熾烈です。そこには、45億年ものあいだ散ることのなかった原始の降着熱もあり、無数の放射性同位体の崩壊によって放出される核エネルギーもあります。しかしここ数十年、人類が地熱エネルギーを得る方法は非常に原始的で、しかも極めて限定的で、私たちはまるで海辺で貝殻を拾うように、アイスランドやイエローストーン国立公園など、きわめて珍しい地殻の割れ目で、極めてわずかな浅層地熱を利用しているにすぎません。
ところが今、アメリカのマサチューセッツ工科大学（MIT）出身の一団の狂気じみた科学者とエンジニアたちが、地球の「施し」を待つのをやめることを決めました。彼らは Quaise Energy という名の会社を設立し、従来の機械式のドリルを完全に捨て去り、核融合レベルの「マイクロ波指向性エネルギー兵器」を投入して、超高周波のプラズマを地心へと撃ち込みます。硬い花崗岩を直接気化させ、地球の表面に深さ 20 キロメートルの恐ろしい奈落を無理やり焼き抜いてしまうのです！
なぜプラズマで地球を「焼き抜く」のかを理解するには、まず人類が地球を掘り抜こうとしてきた“流血と涙の歴史”を振り返らなければなりません。
地質学の分野には、絶望を感じさせるある言葉があります。「地温勾配」です。ほとんどの地域では、地下へ 1000 メートル掘り進めるごとに、地層の温度が容赦なく約 25°C から 30°C も跳ね上がります。
1970 年、冷戦の最高潮のさなか、旧ソ連の科学者がコラ半島で、人類史上最大級で、最も狂気じみた深掘りプロジェクトを立ち上げました。コラ超深掘削孔です。彼らの目標は極めてシンプルで乱暴でした。あらゆる代償をいとわず、ひたすら下へ掘り進み、地球の奥底にいったい何があるのかを確かめること。
長年にわたる 20 年以上もの過酷な掘削で、無数の高価な特殊鋼の掘削ロッドを掘り断った末、ソ連は最終的に 12262 メートル の深さで、やむなく作業を永久停止せざるを得なくなりました。
なぜ止まったのか？
“伝説の地獄の門”に到達したからでしょうか？
真相は、神話よりずっと絶望的でした。地下 12000 メートルの地点では、地底の温度が恐ろしい 180°C まで上がっており、科学者の予想をはるかに超えていたのです。極端に高い温度と、極めて恐ろしい岩石静水圧のもとでは、地底の岩はもはや硬い固体ではなく、プラスチックのように非常に強い塑性のレオロジー特性を持つ半流体になってしまいます。
通常のタングステンカーバイドや人工ダイヤモンドのドリルが高速回転すると、摩擦によって生じる追加熱がドリルを瞬時に軟化させ、さらには溶かしてしまいます。さらに恐ろしいのは、掘削ロッドを引き抜いてドリルを交換しようとしたとき、極端な圧力のため、周囲の“泥のような”岩石が瞬時に流れ込んで、直前に掘り抜いた穴を封鎖してしまうことです。
接触式の機械ドリルでは物理法則により破壊されるのなら、MITの科学者たちが提示した答えは極めてSF的です。光とプラズマで岩石を直接「蒸発」させるのです。
この技術の絶対的な核心は、「旋回管（回旋管）」と呼ばれる、非常に巨大な超高周波の電磁波発生器です。これによって、非常に強力な高周波ミリ波を生成でき、肉眼では見えない“死の光線”が、極めて滑らかな超長い導波管を通じて、掘削孔の最底部へ正確に射出されます。
極めて密集したマイクロ波エネルギーが花崗岩や玄武岩に打ち込まれると、岩石は溶けてマグマになる時間すらありません。その瞬間に、恐ろしいほどのエネルギーによって直接気化し、灼熱のプラズマ状の廃棄ガスの塊になります。
マイクロ波を発射しながら、エンジニアは井底へ高圧のアルゴンガスまたは窒素ガスを注入します。これらの不活性ガスは一方で、気化した岩石の廃棄ガスを地表へ吹き出す役割を担い、他方で導波管を冷却します。
岩石が気化する境界では、極端な高温が周囲のごく小さな範囲の岩石を瞬時に溶かし、すぐに急冷して、きわめて堅固なガラス化した内壁を形成します。つまり、この装置は“地球を気化させる”のと同時に、井壁に対して自動的に非常に硬いガラスの鎧をまとうことになり、深海の崩落問題を徹底的に解決するのです。
これほどまでに極めて膨大な研究資源を投じ、核融合レベルのマイクロ波兵器で地球を焼き抜こうとしているアメリカの科学者たちは、いったい何を狙っているのでしょうか？
狙いは極めて明確です。地下 20 公里の深さで、地球上でエネルギー密度が極めて恐ろしい究極の流体、超臨界水を探すこと。
水が 373°C まで加熱され、圧力が 220 個以上の標準大気圧を超えると、相図上の臨界点を越えて、非常に奇妙な第四の相へ入ります。この状態では、水は液体でも気体でもなく、気体のように極めて恐ろしい貫通力と拡散能力を持ち、岩石の非常に小さな孔隙を簡単に突き抜けられます。同時に、液体のように驚異的な密度と溶解能力も備えており、非常に大きな熱エネルギーを運べるのです。
地下 20 公里の深さでは、岩石の温度は 500°C さらにはそれ以上に達します。そこでは圧力も地表の数千倍です。もし私たちが、地表の水をパイプでこの等離子プラズマで焼き抜かれた極深の穴へ注入すると、水は瞬時に加熱され、加圧されて超臨界流体になります。
この超臨界流体が運ぶ熱エネルギーは、通常の地熱蒸気の 10 倍以上です。そして、こうした極めて恐ろしいエネルギーを秘めた超臨界水を地表へ引き出し、タービンを回して発電に使うと、面積わずか数百平方メートルの地熱井でも、大型の原子力発電所に匹敵する、メガワット級あるいはギガワット級のベースロード電力を爆発的に生み出せるのです。
現段階では、風力は“風の吹く場所”に建てなければならず、太陽光は“砂漠に敷かなければならず”、従来型の地熱は“地殻活動帯を探す必要がある”のですが、地球の深部の高温は地球規模でほぼ一様に分布しています。ミリ波の掘削ドリルで 20 公里下へ掘る勇気さえあれば、例外なく 500°C の無限のエネルギーの宝庫に到達できるのです。
現在、世界には数千もの、廃止が見込まれる石炭火力発電所と天然ガス発電所があります。それらを解体するのは極めて高価です。一方で、内部にある巨大な蒸気タービン、変電設備、高圧送電ネットワークは依然として無傷のまま残っています。アメリカ人の案は、直接掘削機を動かしてこれらの古い石炭発電所の裏庭へ入り込み、プラズマで 20 公里の深い穴を掘り抜き、その後に取り出した超臨界地熱蒸気を、既存の蒸気タービンへそのまま接続する、というものです。
非常に高価な新しい超高圧送電網は不要で、大規模な用地の強制収用も不要です。さらに、太陽光や風力のような、非常に頭を悩ませる「天候次第」の間欠的な供給問題もありません。深層地熱は、1年 365 日、毎日 24 時間、非常に安定して出力し続ける絶対的なベースロード・エネルギーなのです。
こうした非常に過激な“深宇宙級”の掘削技術に直面すると、多くの人は本能的に恐ろしく感じます。数万度の高温のマイクロ波で地球深部を撃ち抜いたら、超大型の火山噴火が引き起こされないか？
地殻が裂けて、果てには地球をスイカのように燃やして爆発させてしまわないか？
答えは、心配する必要がありません。
まず、地球の体積と熱容量は非常に巨大です。直径が数十センチで、深さ 20 公里の孔は、数十キロメートル、あるいは 100 キロメートル級の厚さを持つ全体の岩石圏に比べれば、一本の極細の毛すらも相当しません。プレートの構造安定性を揺るがすことなど、完全に不可能です。
次に、地球深部はそもそも非常に高い圧力のもとにあります。マグマは、歯磨き粉を押し出すように、針穴のような小さな孔から噴き出すことはありません。そして、ガラス化した孔壁技術によって、孔は周囲の地層から非常に厳密に隔離されています。
核融合のプラズマという“刃”で地心へ極めて純粋な超臨界エネルギーを取りに行くことは、地球を壊す悪役行為などではありません。温室効果の暴走とエネルギー枯渇という二つの、極めて絶望的な袋小路に直面した人類文明が、起ち上がって放つ、非常に壮大な絶体絶命からの反撃なのです。
地球深部で 45 億年燃え続けてきた星の火が、いま、人類の次の千年を照らす究極のエンジンになるのを待っています。
編集：陳方
一審：李慧
二審：汤世明
三审：王超