可燃冰,是天使还是魔鬼?

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可燃冰,是由冰与甲烷结合而成,它的储量巨大,分布在世界上各个范围,如果开采技术能够突破,会使很多国家改变能源的短缺现状,但是可燃冰到底是能源的希望还是骗局,依然是个问题。

什么是可燃冰?

可燃冰很早就被地质学家们发现,在北极地区的冰冻地带,由大量的甲烷冰存在。甲烷气体很常见,在自然界中,无论是植物腐败,还是动物的腐烂过程都会释放出大量的甲烷气体,甲烷气体也是沼气,瓦斯等可燃气体的主要成分。如果动植物产生的,或者地球内的甲烷气体在释放到大气之前,并冰封在冰层之内,就很容易形成可燃冰。

可燃冰开发利用的难点有哪些?

基于现在全球能源紧缺的现状,可燃冰的研究最近二十年被提上日程,美国在2000年起就全面启动了对可燃冰新燃料的开采及利用技术的研究,引发了各个国家对于获得这种新能源的兴趣,原来越多的国家已经投下巨资去研究对可燃冰的开采以及利用。但目前可燃冰的不稳定性还是最大的开发限制,在开采过程中,必须要保持可燃冰的稳定和冻结的状态,这给大规模开采带来的难度。如何避免甲烷气体在开采中的自然释放,以及更好的收集释放的气体,都是尚待攻克的问题。

可燃冰开采有什么不良后果?

不科学的开采可燃冰,会对地球环境造成不良的影响。首先,在海底收集可燃冰会直接导致海底结构的坍塌,引起海底滑坡,对大陆架地质结构造成破坏。其次,可燃冰的燃烧一样会产生温室效应等问题。最后要提及的是,大量甲烷在开采过程中的释放,对于大气环境的以及人类生存的影响还是个未知数。而且研究已经发现在5000万年前,一次大规模的甲烷释放,造成了全球气候的巨变以及大量生物的灭绝。

我国目前领跑可燃冰开采技术吗?

各国已经开始了可燃冰利用的竞争,美国在墨西哥湾进行试开采,日本也展开了多次的实验性开采研究。而我国已经在南海实现了可燃冰的实验性开采,技术水平目前领跑全球可燃冰开采,但这只是万里长征的第一步,目前离大规模安全开采,以及商业化应用,还需要科研和技术人员的大力攻关。


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量子实验室


很高兴回答你的问题。

今年我国在南海试采可燃冰成功,在人类新能源的应用上也是写下了重重的一笔。可燃冰的学名其实是“天然气水合物”,19世纪初在实验室里被发现,20世纪30年代之后,苏联、美国、日本纷纷开始研究,2000年之后全球有30多个国家和地区都在研究它,我国开始立项研究天然气水合物也是在2000年前后。虽然研究的时间不长,但是研究的进展确实是突飞猛进的。

有这么多国家和地区愿意去研究这种物质,说明它一定是有好处的,而且好处很大。

天然气水合物之所以又叫“可燃冰”,是因为它的外观看起起来很像冰,但是遇到火就可以燃烧。

它所存在的地方,一般是在深海或者冻土之中。在低温和高压的条件之下,天然气和水会形成一种很像冰的物质,压力越大这种水合物就稳定。深海或者冻土的环境很容易满足低温和高压的条件。

为什么大家都卯足了劲儿研究可燃冰呢?

因为这是一种非常棒的能源,能源界的小天使。

可燃冰在燃烧之后,几乎不会有任何残渣,而且可以得到大量的甲烷气体,是一种非常清洁而高效的能源。这在环境污染越来越被人们所重视的今天,是非常重要的。

但是呢,任何事物都是有利有弊。在某些方面,可燃冰可能真的是魔鬼一般的存在。

可燃冰中含有大量的甲烷,虽然能够提供大量的能源,但和二氧化碳一样,甲烷也是温室气体的一种。一旦在开采过程中甲烷泄露到大气之中,可能会给大气环境带来巨大的危害。

所以说啊,可燃冰是天使还是魔鬼,还要看人类怎么去开采,怎么去利用啊。


不吃肠的大肠


可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为CH4·8H2O。它是未来洁净的新能源。早在1778年英国化学家普得斯特里就着手研究气体生成的气体水合物温度和压强。1934年,人们在油气管道和加工设备中发现了冰状固体堵塞现象,这些固体不是冰,就是人们现在说的可燃冰。1965年苏联科学家预言,天然气的水合物可能存在海洋底部的地表层中,后来人们终于在北极的海底首次发现了大量的可燃冰。

可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小很多,但能量高出十倍。

可燃冰是怎么样形成的呢?在一种低温和高压情况下(零度左右,30个大气压就可形成)天然气的主要成分甲烷就像饺子馅一样被包进了水里(饺子皮),并且被放进了永久的海底和陆地的永冻土冰箱里。海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的烷类气源。海底的地层是多孔介质,就这样,这种神奇的饺子在这里越聚越多。这种分散在世界各地、据估计储量为70万万亿立方英尺的物质也因此成为一个潜在的巨大燃料来源,其蕴含的总能量超过之前发现的所有石油和天然气的总和。足够让全球人类使用1000年。

但是值得注意的是可燃冰既是资源,也是一个超级大祸害。若处理不当发生意外,分解出来的甲烷气体由海水释放到大气层,将使全球温室效应问题更趋严重。此外,海底的大面积开采还可能会破坏地壳稳定平衡。造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方,甚至导致大规模海啸,带来灾难性后果。

根据测算国内的永冻土区下,可燃冰的资源量相当于350亿吨油量,而石油储量是60亿吨,潜力很大。经10余年技术攻关,我国吉林大学科研团队研发出陆域天然气水合物冷钻热采关键技术,填补了国内该领域空白,总体达到国际先进水平。此外,该技术还获得了2016年国家技术发明奖二等奖。


科坛春秋精选


可燃冰,白色或者浅灰色的冰雪晶体,学名叫天然气水合物,是由天然气和水在高压低温的条件下形成的类冰状的混合物,是一种高效清洁、储量巨大的新能源。

可燃冰为大家所熟知源于去年我国在南海神狐海域可燃冰试采获得成功后媒体的一波报道。彼时,可燃冰被誉为《变形金刚》中的“能量块”,1立方米的可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气。

可燃冰主要分布在海底和永久冻土层内,根据目前探测情况,世界上的可燃冰储量约为2×1016立方米,资源量是全球煤炭、石油、天然气资源总量的两倍。在我国,可燃冰主要分布在南海海域, 目前已探明蕴藏量大概有1000亿吨左右。

除了高储存量,可燃冰还是高潜力的清洁能源,同体积下它燃烧产生的能量要比我们常见的煤炭、石油、天然气多出数十倍。因此也被各国看作是未来石油、天然气的战略性替代能源和战略资源。从这个方面来讲,可燃冰可以称作是天使。

但是,从另一个层面来讲,除了天使的一面,可燃冰还有其魔鬼的一面。开采可燃冰会将甲烷释放到海洋或者大气中,燃烧过程中则会将二氧化碳释放到大气中,从而助长温室效应,推进地球暖化。

此外,可燃冰稳定性较差,而它又分布在深海沉积物或者永久冻土中,所以它本身对沉积层的稳定性有重要作用,甚至已经成为地质层的一部分,如果大规模开采,一旦汽化,海底的沉积物会失去稳定性,不但会破坏人类铺设在海底的管道、开采平台等,还可能造成海底塌方、滑坡甚至大规模海啸。


以上是个人浅见~欢迎讨论~


留白说


很高兴回答你的问题。

可燃冰是天然气水合物啦。就是水分子之间的分子键,通过彼此连接,形成了物理上很稳定的三角锥,也就是金字塔的形状,而这样4个水分子搭建的这个“金字塔”里面住的就是天然气,也就是甲烷。

可以说,比起石油等燃料来说,可燃冰是相当环保的了。

利大于弊是必然的。

1. 减少了对石油的依赖,减少对地球资源的过度开采。

2. 减少地面塌陷的概率。

但是坏处也特别明显:

可燃冰比石油活泼、不可控多了。

有可能开采过程中,就出现大型爆炸的情况,出现大范围人员伤亡。

开采过程的压力问题,很多可燃冰化开,水自然还是水,但是甲烷飘向空中。这可是知名的温室气体啊!

想想就可怕。

所以,任何事物都有两面性。在我看来,这是带有魔鬼一面的天使!

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毕竟,我辣么萌~


不服软的小软


可燃冰,又叫甲烷气水包合物(Methane clathrate)是一种固态水包裹着大量甲烷的白色固体物质。由于在许多海洋的海底都发现了这种物质的沉积物。估计的储藏量可能非常的丰富。所以目前可燃冰被人们当成即石油,天然气之后的又一主要的新时代能源而并受关注。

探明的可燃冰矿藏

常见的可燃冰是有一摩尔的甲烷和5.75摩尔的水构成,它的分子结构需要高压下才能稳定,所以多见于深海海底。一般认为这些甲烷是由海洋微生物经过二氧化碳的氧化还原作用而来,经年累月富集在海底,慢慢形成与水分子包络的可燃冰。单位体积的可燃冰的热值是比较高的,要知道在标准情况下,一升的可燃冰可以释放出168升的甲烷气体。

可燃冰的分子结构和形态

同时,可燃冰的储量丰富。目前估计的全球可开采含量大约介于0.5到2.5兆吨。这个数值很大,超过了预估的天然气储量(0.23兆吨)。沉淀物生成的甲烷水合物含量可能还包含了2至10倍的目前已知的传统天然气量。

以上是可燃冰的“天使”部分,接下来说说可燃冰的“魔鬼”部分,也就是它潜在的问题。

首先,可燃冰的开采比传统能源更难,2013年、2017年日本两次尝试均告失败。目前各个国家都还处在实验阶段,投入实际生产还需要一些时日。

其次有可能大多数矿藏的地点过于分散而使得开采在经济上十分的不划算。

最后,甲烷是一种很强的温室效应气体,如果在开采过程中造成大量甲烷泄露到大气层中,将使得温室效应的进度极大的提前,有可能导致严重的暖化和物种灭绝。


低熵制造机


可燃冰的开采是一把双刃剑

现在随着我们全球气温的不断变化,尤其是能源资源的不断枯竭,人类开始积极的寻求新的能源替代物。从现在来看,科学家所发现的这些新能源,像是风能、太阳能或者是生物能等等都是可再生资源。另一方面,科学家将新的能源替代物目光投向了可燃冰,这是一种低碳能源,不过也有一部分人认为可燃冰的开采可能是一把双刃剑,很可能在为我们人类提供能源的同时,也在大肆的破坏着我们人类的生活环境,那么可燃冰究竟是隐形的自然界恶魔,还是我们人类资源后续的福音呢?

可燃冰其实就是一种天然气水合物,一般来说主要是分布在深海之中或者是陆地一些永久的冻土之中,可燃冰的行程就是由于天然气跟水在高压低温的环境下形成的一种类似于结晶的物质,不过这种物质最大的特性就是遇到火就能够燃烧,所以被称之为可燃冰。外观看起来像是普通的冰块一样,另外也有一个称呼被称作固体瓦斯,就咱们全球的范围来说,这种可燃冰的分布相对来说还是比较广泛的,像是一些永久的冻土或者是高纬度的岛屿以及海洋的大陆架或者是深海沉积物,内陆湖的深水环境之中都会有。

这种可燃冰具有极高的资源价值,现在已经成为了替代石油,作为新的全球资源开发的热点,可燃冰的开采早在上个世纪60年代开始一些比较发达的西方国家,像是美国、德国都陆续的制定了这种可燃冰的勘探开采计划,到目前为止,全球众多的海域或者是冻土区涌现出了很多不同的可燃冰可研究开采的地区,这种可燃冰被称之为21世纪最有发展前景的一种资源。据现在来说,在全球的储存量远比石油以及天然气的资源更加的丰富,如果可燃冰能够成功开采,可以从根本上解决人类资源能源的危机。

但是对于这种可燃冰的开采,不同的科学家却持有不同的观念,有一部分科学家认为开采这种可燃冰很可能,在给我们人类提供能源的同时也会引发一系列的自然不良反应,或许可燃冰的开采会引起全球的温室效应以及海底滑坡或者是破坏原有的海洋生态平衡环境,因此现在虽然很多国家都将研究新的替代能源的目光投向了可燃冰,可是现在没有任何一个国家能够进行大规模的开采,想要开采这种可燃冰,就必须要解决在开采的过程中有可能对我们的自然环境造成的一系列影响问题,所以现在对于可燃冰的开发还只是处在一个初步的研究阶段。

当然也有一部分科学家认为,可燃冰其实可以大规模的开采,可燃冰应该是大自然对于我们地球人类的一种馈赠,也就是地球生生不息,有规律发展的结果。可燃冰的开采并不会对地球造成很严重的影响,现在虽然在科学界不同的声音,可燃冰的开采可能会对地球的环境带来严重的后果,但这些只是科学家的一些推测,并没有什么直接的证据能够证明,也许只是人们的杞人忧天。

那么可燃冰的开采究竟有哪些困难所在?有人认为大规模的开采这种可燃冰,很有可能会引起全球范围内的温室效应,当然如果是在海洋之中开采,很可能会引起海底的滑坡,进而引起海洋生态环境的破坏。如果大规模的开采可燃冰,很有可能会发生严重的泄漏现象,大量的甲烷气体如果经由海水直接进入到地球的大气层之中,而甲烷所带来的温室效应,肯定要比普通的二氧化碳强很多,所以如果这种甲烷不能够在开采可燃冰的过程中得到有效的控制,那么全球将引发快速的温室效应,随之而来,海水的温度也会逐步的上升,这样海底的大量可燃冰的储存就会被自动的分解,这样就会进入一个恶性的循环,所以我们在开采可燃冰的过程中一定要将这种有害的甲烷气体收集起来。

另外海底如果想要开采可燃冰,还存在于海底压力骤减后破坏海底环境很有可能会引发海啸等自然灾害,就现在的科学技术发展水平来说,还没有能力能够完成将可燃冰大规模的从海底转移到陆地上,并且将其得到完好的保存。一旦我们在海洋之中大规模的开采这种可燃冰,很有可能会造成海洋的大陆架甚至是海床等不同的地方发生动荡或者是塌方等危险。

因此可燃冰虽然被很多科学家视为能够替代石油的新型能源,可是从科学技术来说,这种新型的能源还不能够大规模的开采,但是可燃冰确实存在着经济性,所以还需要科学家的不断努力探索研究。


三丰


可燃冰的确是一种很有潜力的资源,它的资源密度高,全球分布广泛,被视作石油最佳的“替代品”,甚至可以供人类使用上千年。但是,可燃冰很可能并没有我们想象的那么好。

误区1:可燃冰是神奇的“能量块”

央视曾报道称,可燃冰就像《变形金刚》中的“能量块”那般神奇,一辆使用天然气为燃料的汽车,一次加100升可燃冰的话,这辆车就能跑5万公里。

但是业内人士在计算后发现并非如此:100升可燃冰中天然气的含量大约为16.4立方米,热值为140843千卡,换算成汽油应为17.7升。即使按目前小型最省油的汽油车计算,最多也就跑360公里,与报道中提到的5万公里相差甚远。

误区2:可燃冰是一种无污染的清洁能源

可燃冰的主要成分是甲烷,在燃烧后只生成二氧化碳和水,如果替代煤炭,将有助于解决空气污染问题,因此被视作是一种清洁能源。

但事情并没有这样简单,研究表明,由自然或人为因素所引起的温压变化,均可使水合物分解,可能会造成海底滑坡甚至气候变暖、生物灭亡等环境灾难。而根据所谓“可燃冰喷射假说”,可燃冰的喷射可能导不可的失控性变暖,让地球恢复到二叠纪-三叠纪的恐龙灭绝时期。

误区3:2020年实现商业化开采

今年5月,我国在南海神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,创下了“连续产气超过22天,平均日产8350立方米”的记录。因此有报道称可燃冰可以在2020年实现商业化开采。

事实上,相比我国新疆某气田的单井日产量(最高曾到到490万方),可燃冰日产6350方离真正的商业化开采还有很大差距。美国和日本也是最早进行可燃冰商业化开采研究的国家,但美国地质调查局则认为最早也要到2025年才能看到成效,而日本的商业化开采时间表已经推迟到了2023-2029年。

误区4:可燃冰将会是下一场“页岩气革命”

美国有线电视新闻网(CNN)等多家外媒曾报道称,对于能源行业而言,可燃冰战略意义重大,其重要性可与美国的页岩气革命相媲美。

美国“页岩气”革命的爆发,关键源于水平钻井和水力压裂两项关键技术的突破,此外还有天然气管道系统的完善、土地使用权交易的流动性、市场自由化程度较高等条件。而可燃冰目前开采的技术没有关键突破,开发成本也非常高(高达每立方米200美元),

再加上现如今全球低迷的天然气价格(由页岩气革命导致),可燃冰的的研发投入也会受影响。


金十数据


可燃冰顾名思义就是一种可以燃烧的类似冰一样的结晶物质。

可燃冰的燃烧化学方程式为:

所以这个燃料燃烧不会产生任何的残渣,和传统燃料煤、石油、天然气相比能量比重要大得多。1立方米的可燃冰可以转化成164立方米的天然气(正常燃气出租车装满80L大钢瓶才有16立方米的天然气),这样可以大大节约运输设备在油箱、储气罐中投入的空间,这对大型游轮、大型客车是非常有利的一件事情。

据潜在气体联合会(PGC)1981年估计,地球上现有的可燃冰资源为7.6x10^18m³约是当前已探明的所有化石燃料中碳含量总和的两倍。但这存在一个很大的技术难题就是开采的问题,前苏联在20世纪60年代建立了第一个可燃冰开采的气田。我国首次海域可燃冰开采于2017年7月首次试采成功。

这么来看是不是觉得可燃冰可能是解决未来能源的一个主要途径?这就是题主所说的天使的一面吧!

但在可燃冰是温度、压力达到一定条件时才能形成,换句话说如果开采不当容易分解。可燃冰在温度超过20℃时就会分解、压力在30个大气压以也不稳定!

可燃冰分解出来的甲烷和水!CH4会造成温室效应,导致全球气候变暖!

温室效应的本质是阳光在地球表面的反射光被大气层中的温室气体反射回来,从而导致温度升高,我们现在在强调节能减排就是为了减少温室气体CO2的排放,而CH4的分子结构它的反射能力是CO2的几十倍上百倍。如果大量的可燃冰解体CH4进入大气中那么将是灾难降临的末日!

这就是题主所说的魔鬼!


凤栖夕阳


中国“海洋六号”专门调查可燃冰

据估计,在我国215万平方公里的冻土区下,可燃冰的远景资源量可达350亿吨油当量;我国海域可燃冰控制资源量达40亿吨油当量。按照中国战略规划的安排,2006~2020年是调查阶段,2020~2030年是开发试生产阶段,2030~2050年,中国可燃冰将进入商业生产阶段。 中国在南海西沙海槽等海区已相继发现存在天然气水合物的地球物理标志BSR,这表明中国海域也分布有天然气水合物资源,值得开展进一步的工作。同时,青岛海洋地质研究所已建立有自主知识产权的天然气水合物实验室并成功点燃天然气水合物。

经国家正式批准,我国从2002年起正式启动了对我国海域可燃冰资源调查与研究专项。专题调查行动圈出南海北部7个远景区共19个成矿区带。2005年4月14日,中国在北京举行中国地质博物馆收藏首次发现的天然气水合物碳酸盐岩标本仪式,宣布中国首次发现世界上规模最大的“可燃冰”即天然气水合物存在重要证据的“冷泉”碳酸盐岩分布区,其面积约为430平方公里。在南海东沙群岛以东海域发现了大量的自生碳酸盐岩,其水深范围分别为550米~650米和750米~800米,海底电视观察和电视抓斗取样发现海底有大量的管状、烟囱状、面包圈状、板状和块状的自生碳酸盐岩产出,它们或孤立地躺在海底上,或从沉积物里突兀地伸出来,来自喷口的双壳类生物壳体呈斑状散布其间,巨大碳酸盐岩建造体在海底屹立,其特征与哥斯达黎加边缘海和美国俄勒岗外海所发现的“化学礁”类似,而规模却更大。

2007年,中国首次在神狐海域钻获可燃冰实物样品,证明南海可燃冰资源远景良好。2009年9月25日,中国地质部门在青藏高原发现可燃冰,这是中国首次在陆域上发现可燃冰,使中国成为加拿大、美国之后,在陆域上通过国家计划钻探发现可燃冰的第三个国家。2011年11月,中国“海洋地质、矿产资源与环境”学术研讨会在广州召开,由广州海洋地质调查局承担的可燃冰专题调查工作取得重大进展,2011年已在南海圈定了25个成矿区块,控制资源量达到41亿吨油当量。 2012年5月,中国第一艘自行设计的可燃冰综合调查船“海洋六号”,2013年3月深入南海北部区域,对可燃冰资源进行新一轮“精确调查”。8月8日,“天然气水合物成矿预测技术研究”课题通过了国家863计划海洋技术领域办公室组织的专家验收。

“目前可燃冰的开采主要面临三个问题:一是技术层面上的困难;二是成本是否合算;三是环境破坏的问题。相对海底可燃冰的开采,陆域可燃冰要容易、更环保一些”,浙江工业大学“可燃冰”研究资深教授裘俊红说,“我国会先从陆地冻土进行试验、开采,然后再运用到海底可燃冰的开采。计划2020~2030年为可燃冰开采试生产阶段,2030~2050年进入商业开采阶段。”对于“可燃冰能否成为继石油、天然气之后的重要新能源”的问题,裘俊红说,当今世界对常规石油、天然气资源的消耗巨大,预计在四五十年之后全球的油气资源就会枯竭。可燃冰与石油天然气相比,具有储量大、使用方便、燃烧值高、清洁无污染等优点,所以,可燃冰可以被作继石油、天然气之后人类所依赖的重要新能源,但国人真正能用上可燃冰至少还需要20年的时间。

开采不慎会给地球带来灾难

可燃冰开采在为人类提供新能源的同时,也有可能带来巨大的环境风险甚至是灾难。可燃冰中甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍,全球海底可燃冰中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍,如果可燃冰在开采过程中发生泄漏,大量甲烷气体分解出来,经由海水进入大气层,全球温室效应将迅速增大。大气升温后,海水温度也将随之升高,加上地层温度上升,将造成海底的可燃冰自然分解,进而引发可怕的恶性循环。

集中大量开采可燃冰,还可能造成大陆架位移甚至海床塌方。据计算,从地下开采1立方米的可燃冰,将在地下形成164立方米左右的压力空缺。另外,固结在海底沉积物中的水合物,一旦条件变化使甲烷气从水合物中释放出来,还会改变沉积物的物理性质,进而大大降低海底沉积物的力学特性,使海底软化,很可能会出现大规模的海底滑坡,毁坏诸如海底输电、通讯电缆或海洋石油钻井平台等重要设施。

即使到现在,可燃冰的资源利用率也还是个值得探讨的问题。世界上已发现的可燃冰分布区多达116处,其矿层之厚、规模之大,是常规天然气田无法相比的。据科学家估计,海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。但众所周知,并非所有埋藏资源都可以充分利用,从技术、经济角度看,可以开采的石油仅占存量的三四成,天然气则为六七成。可燃冰能够得到何种程度的开发利用尚不明确。另外,从可燃冰中分离的气体体积较大,难以运输,需要建造管道或将气体液化。也就是说,不仅是开采,储存以及运送到使用地的费用也是相当之高。

要解决这些问题,就必须深入分析可燃冰的物理化学性质,进行水合物复杂系统相平衡研究,分析可燃冰主要物理化学性质(稳定性、结构、生成的热焓、热容、导热率等),详细研究天然气水合物(可燃冰)的各项平衡,探索水合物形成和分解的动力学条件,寻求防止水合物形成的抑制剂和阻化技术;进行油—气—水系统中水合物生成的模拟实验,并要建立预报水合物生成的预警系统,探索管道水合物生成防治和天然气固化技术。

目前,可燃冰开发的最大难点是保证井底稳定,使甲烷气不泄漏、不引发温室效应。针对这一问题,日本提出了“分子控制”开采方案。天然气水合物矿藏的最终确定必须通过钻探,其难度比常规海上油气钻探要大得多,一方面是水太深,另一方面由于天然气水合物遇减压会迅速分解,极易造成井喷。日益增多的研究成果表明,由自然或人为因素所引起的温压变化,均可使水合物分解,可能会造成海底滑坡甚至气候变暖、生物灭亡等环境灾难。由此可见,“可燃冰”带给人类的不仅是新的希望,同样也是巨大的挑战,只有合理的、科学的开发和利用,“可燃冰”才会真正为人类造福。

目前,美国、加拿大、俄罗斯、印度、韩国等国家虽然都制定了有关可燃冰的长期研究计划,有的甚至打算在5~10年内就实现可燃冰的商业开采,但由于担心技术不成熟可能导致海底大量温室气体涌入大气加速全球变暖,各国在开采设计上都非常谨慎。

日本人对“可燃冰”急不可耐

今年3月12日,日本经济产业省宣布,从距日本海岸约80公里处的海上,成功将“可燃冰”中提取出来。作为全球首次通过分解海底水合物获得天然气,日本对可燃冰这种新兴能源的开发又进了一步。日本方面甚至表示,对于能源匮乏的日本来说,可燃冰大有希望成为其新一代的“国产燃料”。这次采掘试验由日本经济产业省属下的石油天然气金属矿物资源机构实施。该机构利用日本的“地球”号深海探测船,从爱知县渥美半岛附近约1000米深的海底挖入300米深后竖起钻井,通过降低地层压力的方法将混合着沙粒以固体形态存在的可燃冰分解为水和甲烷气体,并取出甲烷气体。

日本长期受到能源匮乏的困扰。更要命的是,2011年3月福岛第一核电站事故后,日本核电站相继停止运转。为弥补电力缺口,日本不得不依赖火力发电,用于火力发电的天然气、石油等进口猛增,使日本出现巨额贸易赤字。日本期待通过可燃冰的商业化生产降低甚至摆脱对外依赖,实现能源自给。为此,日本经济产业省试图通过开发甲烷气体资源缓解能源短缺。事实上,自上世纪80年代,日本即已展开了对可燃冰这一能源新宠的研究。1996年,日本经济产业省下属的研究所就曾表示,估计日本近海地区埋藏的可燃冰可提供的天然气量大约足够日本使用100年,从而极大鼓舞了日本开发可燃冰作为替代能源的积极性。

然而,喜悦的心情还未平复,7天后日本经济产业省就对外宣布,18日凌晨,将可燃冰分离为天然气和水的装置内混入了泥沙,导致无法正常取得天然气。由于预计现场天气将会恶化,技术人员放弃了修理的打算,只是说今后将一方面检修设备,一方面在2014财年前往其他地点尝试开采。看样子,即使是技术先进、急不可耐的日本,对于可燃冰这种“前途远大”的新能源也只能是望而兴叹。

可燃冰是水和甲烷在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质,存在于海底或陆地冻土带内。由于纯净的天然气水合物呈白色,形似冰雪,可以像固体酒精一样直接点燃,因此被形象地称为“可燃冰”。1立方米可燃冰可释放出160~180立方米的天然气,其能量密度是煤的10倍,而且燃烧后不产生任何残渣和废气。研究结果表明,这种分散在世界各地、据估计储量为70万万亿立方英尺的物质是潜在的巨大燃料来源,其蕴含的总能量超过之前发现的所有石油、天然气的总和。目前,可燃冰已成为世界各国争相研究、勘探的重要对象。

近日,从国土资源部传来一个好消息,自2009年启动的“天然气水合物成矿预测技术研究”课题已经通过了国家863计划海洋技术领域办公室组织的专家验收。这一科研成果为天然气水合物成矿预测提供了较完整的解决方案,先行解决了许多技术上的难题。


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