你可能不相信，如果今天世界上的每个人都100%使用地热能，我们地球上储存的热能可以比太阳的寿命长。
让我们想想：在所有不同的发电或制造东西（如汽车）的方法中，哪一种不使用来自太阳的能量？
化石燃料？不到几百万年前，原始植物从太阳获得能量来生长。然后，植物死亡，变成油或其他东西，并在你的汽车引擎燃烧。所以，从某种意义上说，汽油是液体太阳能，但它的形成时间很长。
风能？那么风是从哪里来的呢？其中一个主要原因是地球大气层的不均匀加热。这会导致一个地方的空气膨胀并向外推到其他地方。这种运动我们称之为风。当流动的空气推动风力涡轮机的叶片时，它驱动发电机发电。
水力发电？当水下流时，它利用重力势能驱动涡轮机。但是水从太阳那里得到了潜在的能量：太阳辐射加热了水，大部分来自海洋，所以水蒸发了。最终，它变成雨水，流入湖泊和河流，并重复这一循环。嗯，没有阳光，水也可以蒸发，但太阳是这里的主要因素
现在只剩下核能和地热两大能源技术，它们不依赖太阳。核电站利用蒸汽来转动涡轮机发电。能量来自于像铀这样的高质量原子分裂成更小的碎片。因为产物的质量比起始原子的质量稍小，所以得到能量。我们从爱因斯坦著名的e=MC2方程中知道这一点。
但是起始原子从哪里获得能量呢？答案是：一颗爆炸的恒星。超新星的极端能量为较小的元素熔合成较重的元素创造了条件。几十亿年后，我们在核反应堆里得到了能量。
地热能。也许这是我们拥有的最好的能源——它利用地球内部的热量发电。就像免费的钱。但我们总是质疑自由事物（或自由能量）。所以有两件事要考虑：热量从哪里来？这种能量能维持多久才能耗尽？这也是最有趣的部分。让我们做一个简短的解释和估计？
它是从哪里来的？
热的东西有能量，我们称之为热能。从热物体获得的能量（ΔE）取决于三个因素：质量（m）、温度变化（ΔT）和比热容（c）：
比热容是多少？这个术语告诉你一个物体每摄氏度每质量有多少能量。这只取决于材料的类型。如果在同一温度下有一克水和一克泡沫，水就会有更多的能量，因为它有更高的比热容。这意味着你需要知道你想从哪种材料中获取能量；对于地热能源，主要是地表附近的岩石和核心的铁。
对于地球内部来说，这种热量来自两个来源：重力和放射性。部分重力与行星的形成有关。早期太阳系中的物质被其他物质吸引，所以它们会一起“坠落”。当大质量的物质一起运动时，它们的速度会加快，相互碰撞，变得越来越热。
从重力势能到动能的增加到热能的增加。当你把东西掉在地上时，同样的事情也会发生。这个物体可能是从重力势能开始的，但当它稍后落在地面上时，温度会稍高一些。地球就是这样的。
那是很久以前的事了。但为什么还很热？事实上，地球已经冷却了大约50亿年，向太空辐射能量。但内部仍然很热的原因与尺度物理有关。总之，大事不似小事。地球内部的热能与其体积成正比，体积按行星半径的立方（R3）来换算。能量的辐射损失通过地球表面，它与半径的平方成正比（R2）。
这意味着，如果半径加倍，热能增加8倍（=23），但表面积只增加4倍（=22）。所以物体越大，冷却时间就越长。这就是为什么月球内部比地球冷得多。
然而，重力的形成不足以解释目前的内部温度。另一种能源是铀、钍和钾等重元素的放射性衰变。
那么地球上所有的热量需要多长时间才能耗尽呢？这取决于地球上有多少，我们有多快就用完了。
地球上有多少钱？
我们先估算一下地球的总热能。应该注意的是，评价就像洋葱。当然，让你哭并不令人兴奋。这是因为评估是分级的。
在这个估计问题的最外层，我们只能使用一些粗略的假设。从简单开始，看看我们能走多远；如果有必要，你可以走得更深，然后把事情复杂化。让我们从以下数据开始：
地球半径：6.371 x 10^6M
土质量：5.965×10^24kg
地球内部温度：1000至5000摄氏度
地球内部的比热容：800（铁）到2000（岩石）焦耳每公斤每摄氏度
如你所见，我们没有一个温度和比热容的单一值，因为当你从地核移动到地壳时，这些值会发生变化。所以，让我们保守一点，用最小总能量的值。我怀疑即使使用了最低值，总能量也会很大。
我们试试吧。首先，计算温度从1000℃变化到100℃时释放的能量。让我们用Python制作一个计算器。这是答案。
真的很有活力。如果你用这些能量为iPhone 11充电，你将能够完全充电1.01066 x 10^26 iphone11，这听起来很疯狂！但你知道还有什么更疯狂的吗？那是人类消耗的能量。那么，如果我们都把地热作为100%的能源，我们还能维持多久呢？
它能持续多久？
让我们先回顾一下能量和能量的区别。能量是我们刚刚计算出来的。功率是能量消耗的速率。
如果能量以焦耳为单位，时间以秒为单位，那么功率将以瓦特为单位。例如，一个骑自行车的人平均可以产生大约100瓦的功率。如果我们知道能量和总能量，那么我们就可以计算出使用所有这些能量所需的时间。
假设地球上有80亿人。以一个单位能耗高的典型美国人为例。家庭平均用电量约1kW。如果一个房子里有四个人，那就是每人250瓦。当然，这种消耗太高了，地球上其他人得不到那么多能量。所以，我们根据人类平均100瓦的功率来计算。
现在，我们可以用800千兆瓦（10瓦×80亿人）的能量来计算地球上4×103亿焦耳的能量消耗时间。另外，我们应该假设热能转换成电能的效率不是100%。例如，只有10%的热能被转化成有用的东西。计算如下：
好消息！即使是最保守的估计，我们也应该能够获得170亿年的免费电力，而不会产生任何二氧化碳排放或核废料。它比太阳长得多。有了这样美好的愿景，我们真的希望能尽快看到地热能源利用的霸主。
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