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可燃冰帶來的新希望

2012/6/4 9:54:16       
5月27日,來自國土資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局的消息再次讓人們把目光投向可燃冰。我國第一艘自行設計的可燃冰綜合調(diào)查船“海洋六號”,近日再次深入南海北部區(qū)域進行新一輪“精確調(diào)查”。
  
  擬于明年進行實物取樣
  
  我國1999年起開始對海洋可燃冰開展實質(zhì)性調(diào)查研究,在南海北部神狐海域和青藏高原發(fā)現(xiàn)了可燃冰,并于2007年5月成功獲取了可燃冰實物樣品,成為世界上較少的在海洋和陸地都發(fā)現(xiàn)可燃冰的國家。這次對可燃冰成礦規(guī)律的新一輪研究,讓人們對可燃冰的未來充滿期待。如果取樣條件具備,我國計劃明年再次開鉆獲取可燃冰新樣品。
  
  此前引發(fā)世界關注可燃冰的是今年2月15日,日本宣布深海探測船“地球號”在人類歷史上第一次開始鉆探海底可燃冰。如果進展順利,日本擬于明年1月至3月實施生產(chǎn)試驗,并希望在2018年實現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn)。
  
  在油價高企的當下,關于可燃冰的一條條消息,為渴望早日用上這種理想清潔能源的人們帶來了新希望。
  
  南?扇急_采潛力巨大
  
  可燃冰又稱天然氣水合物,是天然氣和水在低溫、高壓條件下形成的一種白色或灰色固體結(jié)晶物質(zhì),因形似冰塊,故俗稱可燃冰。可燃冰中甲烷的濃度一般能達80%至90%左右,燃燒值高而且清潔無污染,被許多國內(nèi)外專家認為是21世紀最佳的接替能源。世界上大部分可燃冰資源大多分布在海底,不過加拿大、美國、中國均先后在陸域上發(fā)現(xiàn)了大量可燃冰資源,我國陸域上可燃冰資源主要分布在青藏高原的凍土層里,據(jù)稱預估儲量至少可達350億噸油當量。
  
  據(jù)中國科學院南海所兼廣州氣水合物研究中心研究員閻貧介紹,我國海域中渤海以及黃海海域均不具備可燃冰的產(chǎn)生條件,東?拷鼪_繩海槽一片海域分布著部分可燃冰資源,不過大部分儲量應該集中分布在南海海域。根據(jù)南海海底地質(zhì)狀況估算,可燃冰的儲量大約可為常規(guī)油氣儲量的兩倍,即600億立方米左右,但實際儲量還需進一步探明。2010年年底,由廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的報告顯示,科考人員在我國南海北部神狐海域鉆探目標區(qū)內(nèi)圈定11個可燃冰礦體,儲量約為194億立方米,且據(jù)稱只是“冰山一角”。
  
  可燃冰的利與弊
  
  ■高效無污染,能量密度是煤的10倍
  
  可燃冰像固體酒精一樣可被直接點燃,1立方米就可釋放出164立方米天然氣,其能量密度是煤的10倍。具有使用方便、燃燒值高、清潔無污染等特點,是公認的地球上尚未開發(fā)的大規(guī)模新型能源。
  
  ■資源量大,海底儲量可供人類使用1000年
  
  有關專家表示,可燃冰在世界范圍內(nèi)分布廣,資源量大,全球儲量是現(xiàn)有天然氣、石油儲量的兩倍,是本世紀能夠解決人類能源危機的最具開發(fā)前景的新型能源。
  
  據(jù)科學家測算,海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。這種新型能源一旦得到開采,將使人類的燃料使用史延長幾個世紀。
  
  ■富含甲烷,開采不當將明顯加劇全球變暖
  
  可燃冰在常溫和常壓環(huán)境下極易分解釋放甲烷,稍有不慎就可能釀成環(huán)境災難。這種特性使獲取可燃冰和開采煤與石油不一樣,需要以最安全最有效的手段開采和儲存。
  
  專家認為,開發(fā)天然氣水合物容易引發(fā)溫室效應、海底滑坡以及破壞海洋生態(tài)平衡等。在沒有解決開發(fā)天然氣水合物對自然界環(huán)境的影響問題之前,天然氣水合物還不能像常規(guī)一次性礦產(chǎn)資源那樣大量開采。
  
  甲烷作為強溫室氣體,對大氣輻射平衡的影響僅次于二氧化碳。據(jù)測算,全球天然氣水合物中蘊含的甲烷量約是大氣圈中的3000倍,而天然氣水合物分解產(chǎn)生的甲烷進入大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%,也會明顯加速全球變暖的進程。
  
  ■甲烷排入海水將造成海洋環(huán)境改變,甚至引發(fā)海嘯
  
  除溫室效應外,海底天然氣水合物開采還會帶來更多問題。例如,甲烷氣體如果排入海水,其氧化作用會消耗大量氧氣,對海洋微生物生長發(fā)育帶來危害;如果排入海水的甲烷量特別大,還可能造成海水汽化和海嘯等,造成巨大的危害。
  
  此外,天然氣水合物在開采過程中還會分解產(chǎn)生大量的水,釋放巖層孔隙空間,使其賦存區(qū)地層發(fā)生固結(jié)性變差,引發(fā)海底滑塌等地質(zhì)災變。
  
  商業(yè)開采時機未到
  
  據(jù)閻貧介紹,可燃冰雖然儲量不小,但是與常規(guī)油氣相比,在實際開采中存在著一系列困難。首先是分布區(qū)域較為分散,一次鉆探開采的效率較低,而且由于其物理形態(tài)在常溫常壓中不穩(wěn)定,因此在開采過程中還需要進行加熱汽化,這些無疑提高了開采的成本。此外,可燃冰主要分布在海底淺層,地質(zhì)狀況不穩(wěn)定,容易發(fā)生滑坡,增加了搭設鉆探井架的難度。最重要的是,在基層不穩(wěn)的前提下,開采時若操作不利則非常容易引起大規(guī)模氣體泄漏,造成環(huán)境災難。
  
  由于上述原因,目前各國對可燃冰的開發(fā)均尚未進入商業(yè)開采階段,但美國、日本、加拿大、俄羅斯等國都投入了大量人力和資金進行可燃冰的研究開發(fā)。日本由于國土狹小,能源短缺,在研究和開采可燃冰方面表現(xiàn)得尤為積極,并在2001年即出臺了一個為期18年的“可燃冰開發(fā)計劃”。今年年初,日本啟動可燃冰鉆探試驗作業(yè),在全球各國中率先進行可燃冰的海底生產(chǎn),計劃在2018年實現(xiàn)商業(yè)開采目標。
  
  
  來源:《科技日報》

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