初创企业利用海底火山作为能源，完成"验证性"测试

# 初创企业将海底火山作为能源来源，完成"验证性"测试 来源：https://arstechnica.com/science/2026/10/startup-taps-underwater-volcano-as-energy-source-in-proof-point-test/ 海底地热发电能否帮助环太平洋国家减少石油进口？ 一台用于钻探海底地热井的海底着陆钻机停放在"Ocean Guardian"号船的甲板上。图片来源：Endurance Energy 全球首座海底地热发电厂的示范运行在一座活跃的海底火山附近进行，深度接近海面以下一英里。该发电厂仅产生了不到10秒的净正功率输出，但证明了在水下利用另一种可再生能源形式在技术上是可行的。 这台3吨重的原型发电厂于九月在东北太平洋的Axial Seamount（https://www.usgs.gov/observatories/cvo/science/axial-seamount#overview）进行了为期三周的试验性部署。该项目背后的西雅图初创企业Endurance Energy的目标是最终将海底地热发电商业化，服务太平洋岛国及其他寻求替代昂贵化石燃料进口方案的客户。 "深海为我们提供了取之不尽的低温海水用于冷却，海水的重量使系统和井保持压力，因此我们的发电装置可以做到紧凑小巧，"Endurance Energy创始人兼CEO Andrew Redd（http://linkedin.com/in/egonredd）在给Ars的邮件中表示。 但海底地热开发面临着与陆上地热项目截然不同的诸多挑战，这也会推高安装和运营成本。因此，Endurance Energy不仅要证明其水下作业的持续稳定性，还要证明这一方案在经济上具有可行性。 "从技术角度来说或许是可行的，但毫无疑问成本会比陆上更高，"斯坦福大学能源科学与工程教授Roland Horne（https://profiles.stanford.edu/roland-horne）在给Ars的邮件回复中表示。 ## 深海钻探 Endurance Energy的部署工作需要从由Stabbert Maritime运营的"Ocean Guardian"号船（https://www.stabbertmaritime.com/vessels/ocean-guardian/）上释放一台海底着陆钻机，在约5,000英尺（1,524米）深的海底钻出两个孔。这意味着测试深度超过了纽约市世贸中心一号大楼高度的2.5倍——该大楼是美国最高的建筑。 两个钻孔都开始喷出温度约为500°F（260°C）的热液流体。Endurance Energy团队随后对第二个孔进行了下套管和固井作业，然后安装阀门形成一口井。 接下来，公司部署了其100千瓦的发电装置，命名为Adélie，该装置设计用于将进入的热液流体汽化以驱动涡轮机并带动发电机。公司借助了加拿大远程操作水下机器人ROPOS（https://www.ropos.com/index.php/ropos-rov）来协助将发电装置连接到新钻的井上。 Adélie还通过接入Regional Cabled Array（https://oceanobservatories.org/regional-cabled-array/）连接到Endurance Energy在西雅图的指挥中心。该阵列是一个全长559英里（900公里）的海底光纤和电缆网络（https://arstechnica.com/gadgets/2026/10/the-internets-undersea-backbone-is-slipping-into-to-the-danger-zone/），为海底科学传感器提供电力和通信连接。该海底网络由美国国家科学基金会资助，并由华盛顿大学运营。 这一切为Adélie的发电测试奠定了基础。但一个重大问题随即出现——延伸至海底以下52英尺（16米）的试验井无法提供足够的热液流体来驱动发电装置。 "对于我们的第一口井，目标是证明我们能够在海底完成钻井、下套管、固井和封井，所以我们将其做得很小很浅，"Redd解释道，"这限制了它的流体输出量，更深的井应该能改变这一状况。" 测试井的直径也仅为2英寸（5厘米），相比之下，石油、天然气和陆上地热井的套管通常直径为20至36英寸（51至91厘米）。 Endurance Energy计划通过钻更深的井来获取更多流体，从而在未来避免这一问题。公司目前的着陆钻机可以达到约260英尺（80米）的深度，将是初始测试井深度的五倍。 ## 启动发电 为了尝试运行Adélie发电装置，团队将其重新部署到附近一个热液流体已在约538°F（281°C）温度下自然喷涌的热液喷口处。9月27日，他们进行了尝试。 在近半分钟内，发电装置的涡轮机转速达到约26,000转/分钟，发电机产生了60瓦时的电力。 发电装置还实现了约8.7秒的净正功率输出，即发电量超过自身耗电量。其净功率中位数约为2千瓦，峰值达到16.5千瓦。 "这就是验证点，"Redd告诉Ars，"净正输出是关键的门槛：发电装置在海底的发电量超过了维持自身运转所需的耗电量，这是前所未有的。" 设计用于利用海底地热能的100千瓦发电装置Adélie。图片来源：Endurance Energy 设计用于利用海底地热能的100千瓦发电装置Adélie。图片来源：Endurance Energy 但随后一个软件问题导致发电运行中止。Redd解释说，在发电机接管之前，Adélie首先依靠电池来运行水泵、推进器和控制系统，同时带动涡轮机加速至工作转速。在加速过程中，一个电池模块记录到短暂的电流峰值，随后便停止了数据报告。 这导致Adélie的软件出于安全考虑自动停机，因为它一直依赖电池模块传回的旧读数。 当团队正在重启发电装置时，为冷媒泵供电的电缆也发生了故障——电缆护套上的一个缺陷导致海水渗入，使两根导体短路。这结束了此次试运行，尽管Endurance Energy已经计划利用这次经验来改进海底电缆的制造和测试方式。 ## 未来部署 将地热发电装置放置在天然热液喷口上方是一次性的研究和演示目的的测试，Redd表示。公司仍计划在未来部署中使用钻井。 Endurance Energy还介绍了其为减少对海底和海洋生物潜在影响所采取的措施。团队选择了"干扰最小"的场址进行试运行，并通过采样海水和记录海底管虫、蜗牛、螃蟹和细菌垫等生物的情况对过程进行了持续监测。他们还将结果与独立研究人员运营的科学传感器数据进行比对，并将水样、岩石和矿物样本送交独立实验室分析。 公司计划于2026—2027年冬季进行的下一次试运行将涉及一台经过翻新和升级的Adélie——更名为Gentoo，延续企鹅主题的命名方式——目标是实现更持续的高功率发电。 公司还在为2027年与汤加王国的首次计划商业部署开发一台更大的2兆瓦商业发电机。这个位于南太平洋的波利尼西亚岛国的电网主要依靠进口柴油运行，而自美国和以色列对伊朗发动战争（https://arstechnica.com/tag/usa-iran-war/）以来，柴油价格已大幅上涨（https://www.theguardian.com/world/2026/mar/20/reliant-on-imported-fuel-pacific-islands-appeal-for-help-as-oil-prices-surge）。 "2兆瓦商业发电机的大小将与一个集装箱相当，我们计划在汤加近海部署最多六台这样的发电机，"Redd告诉Ars，"这个项目的物理占地面积将相对较小。" 斯坦福大学的Horne表示，地热能源项目在陆地上已经具有成本效益，但"在价格竞争力方面处于边缘"。因此他提醒，任何推高地热成本的因素都会"将其推向缺乏竞争力的一方"。 不过，如果Endurance Energy能够证明其在与汤加王国合作中的长期可靠运营能力，其他客户可能会考虑其技术方案。进口化石燃料成本的飙升是一个巨大因素，已经促使多个国家政府投资更多可再生能源（https://arstechnica.com/tag/renewable-energy/）替代方案。 "拥有丰富近海地热资源的大市场包括美国——太平洋西北地区和阿拉斯加——台湾和日本，"Redd说，"随着技术的成熟，我们期望在成本上具备竞争力，并向公用事业和大型能源用户持续供应不受天气影响的电力。" Jeremy Hsu照片（https://arstechnica.com/author/jeremyhsu/） Jeremy Hsu是一名涉猎前沿科技和人工智能多个领域的记者。他曾为New Scientist、Scientific American、IEEE Spectrum、Wired、Undark Magazine和MIT Tech Review等多家媒体撰稿，报道话题涵盖深度伪造、数据中心、无人机、电池技术、机器人和GPS干扰等。他还拥有纽约大学新闻学硕士学位，以及宾夕法尼亚大学科学与社会史学士学位，辅修英语。 3条评论（https://arstechnica.com/science/2026/10/startup-taps-underwater-volcano-as-energy-source-in-proof-point-test/#comments） 1. 最多阅读新闻的首图：一枚中国火箭在美国明尼苏达州上空坠入大气层，在一个农民的玉米地里留下了残骸（https://arstechnica.com/space/2026/10/a-chinese-rocket-deorbited-over-minnesota-and-left-this-in-a-farmers-cornfield/）