日本九州火山地熱發電廠三維地下影像，利用震波探勘可以顯示精細超臨界流體的遷移過程。
 
地熱能被譽為潔淨的再生能源之一，也是臺灣淨零碳排政策的重要發展方向。然而，要有效開發地熱能源，關鍵在於掌握地下岩石結構和與流體的遷移方式。超臨界流體地熱（溫度超過400°C）因具備高能量潛力，其發電潛能可超過傳統地發熱發電10倍以上，成為日本、紐西蘭、美國等地區次世代地熱發電的核心目標，但其探勘挑戰性極大，臺灣對於超臨界地熱的研究則處於摸索時期，尚未有相關研究成果發表。
 
臺大新碳勘科技研究中心教授郭陳澔，在東京大學工學院教授辻健的邀請下，加入日本九州火山地震監測與超臨界地熱探勘研究團隊，共同獲取寶貴的探勘經驗與實質性的成果。此次研究成果發表於國際頂尖期刊《Communications Earth & Environment》，展現跨國合作的重要性並取得突破性進展。郭陳澔教授表示，辻健教授團隊利用反射震測技術，為日本九州火山進行地下三維影像掃描，並運用新的成像技術，成功提升影像分辨率，揭示超臨界流體如何被封存、遷移及其引發地震活動的全貌。此外，在研究中運用臺灣研發的人工智慧地震數據處理系統分析資料，進一步提供更細緻的三維火山地下影像。研究中，團隊在地下2至3公里深處發現可能是低透水性的岩層形成的蓋層，有效封存超臨界流體，但部分區域因斷層切穿蓋層而形成「透水窗口」，使其流體向地表遷移進而相變汽化並伴隨微震發生。
 
郭陳澔教授強調：「監測是建立防災預警系統的第一步。」研究團隊將本土研發的人工智慧微震監測系統應用於日本九州火山地震監測網，不僅進行微震監測，更進一步對火山進行三維構造分析（岩漿、裂隙與應力等）。此次突破展現地震波勘探技術結合人工智慧的潛力，能精確呈現火山地下結構並「看到」超臨界流體遷移的物理化學轉換過程。
 
此研究解決以往依賴傳統大地電磁地熱探勘中遇到解析度不足的問題，為全球的地熱能開發提供新方法。人工智慧結合地震波勘探技術的成功應用，不僅提升能源開採效率，更為防災減災和再生能源發展開啟新的可能性。
 
期刊全文： https://www.nature.com/articles/s43247-025-02774-4
 
本文擷取自臺灣大學焦點新聞，網址如下：https://www.ntu.edu.tw/spotlight/2025/2416_20251015.html