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隨著2050淨零碳排的腳步聲逼近，愈來愈多國家正加緊開發再生能源的發熱系統，而「地熱」就是其中一種潔淨且穩定的再生能源，同時也是臺灣能源研究的重要方向。儘管地熱是個相當具有潛力的資源，但礙於地質條件和開發技術的挑戰、環境與社會等因素，若要讓這股潔淨能源穩定供應，挑戰遠比想像艱鉅。

近期，臺灣大學新碳勘科技研究中心教授郭陳澔受東京大學工學院教授辻健之邀，加入日本九州火山地震與超臨界地熱探勘團隊，共同展開跨國研究並獲取寶貴的探勘經驗與實質性的成果。相關研究已刊登於《Communications Earth & Environment》期刊，展現亞洲地熱研究的最新突破。

由於地熱深藏在看不見的地底，因此要有效利用這股能量的關鍵，就在於理解岩石深處的結構與熱流體的遷移路徑。當溫度超過400° C、壓力極高的流體在地底形成「超臨界狀態」時，能量密度將遠高於傳統地熱，理論上可使發電效率提升十倍以上，因此「超臨界流體地熱」也成為日本、紐西蘭與美國等國開發次世代地熱系統的核心目標。不過，這類深層熱源藏於地表下數公里處，環境極端且不易探測，全球至今仍僅有少數成功案例。

研究團隊以九州火山群為研究區，運用反射震測技術進行地下三維影像掃描，並採用改良的成像算法，大幅提升影像解析度，最終發現地底深處超臨界流體的封存與遷移機制。團隊表示，在約2∼3公里深的地層中，低透水性的岩層如同一層「蓋子」，將高溫高壓流體封存於底下；但部分區域的斷層結構會貫穿這層屏障，形成可讓流體滲出的「透水窗口」，導致流體上升至淺層並氣化，同時伴隨微小地震的發生。

這項成果顯示超臨界流體與地震活動之間的關聯，也為地熱資源的安全開發提供關鍵依據。由於監測是防災預警的第一步，因此該研究也特別將臺灣研發的人工智慧（artificial intelligence, AI）地震數據處理系統導入日本九州火山監測網，用於微震事件的自動分析與三維構造建模，成功提升火山下方岩漿體、裂隙與應力分布的解析度。AI技術的導入，讓科學家得以「看見」過去無法觀測的地底熱流行為，掌握超臨界流體遷移與相變過程的即時資訊。

傳統的地熱探勘多仰賴大地電磁法或溫泉分布分析，但這些方法在深層區域常受限於解析度不足。此次臺日團隊以地震波結合AI，成功突破解析限制，為全球地熱資源評估開啟新方法。研究不僅有助於提高地熱開採效率，也可應用於火山監測與地震預警，兼具能源開發與防災雙重價值。未來，期望科學家在開發再生能源的同時，也能更加全面地掌握地底的變化與風險。

新聞來源
國立臺灣大學（2025年10月15日）。臺大新碳勘科技研究中心與東京大學工學院共同發展超臨界流體地熱探勘技術。國立臺灣大學。http://ntu.edu.tw/spotlight/2025/2416_20251015.html