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新华社北京5月19日电 综述:大国都看上了可燃冰
新华社记者
这个5月,几个大国都发出了有关可燃冰的消息。中国18日宣布在南海试采可燃冰成功。此前,美国于12日宣布正在墨西哥湾开展可燃冰钻探研究,日本也于4日宣布从近海可燃冰中提取出了甲烷。
可燃冰的优点
什么是可燃冰?中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员袁岚峰介绍,可燃冰的结构是甲烷为主的有机分子被包在水分子组成的“笼子”里,由于甲烷是天然气的主要成分,所以其学名是天然气水合物。
它之所以被称作“可燃冰”,一方面是因为既含水又呈固体,看来像冰,另一方面,甲烷与水分子结合很弱,外界稍加扰动就可以让其分离出来,很容易点燃。
甲烷是清洁燃料,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。
可燃冰储量巨大,广泛分布于全球大洋海底、陆地冻土层和极地之下。有专家估计,其资源量相当于全球已探明传统化石燃料碳总量的两倍。因此,可燃冰是一种有重大战略意义的未来能源。
“目前全球生产模式主要依靠的传统化石能源总会耗尽,而可燃冰可能大大延长这个时间,为人类开发新能源提供缓冲。”袁岚峰说。
大国竞相探索
可燃冰的优点吸引了全球大国竞相研究开采手段。除了中国,美国和日本也在尝试开采可燃冰。
美国能源部下属的国家能源技术实验室12日宣布,正与得克萨斯大学奥斯汀分校等机构合作,于5月在墨西哥湾深水区开展可燃冰开采研究,11日已经开始了一次钻探。
美国十分重视可燃冰研究,2000年曾通过《天然气水合物研究与开发法案》。此后美国能源部多次拨款支持可燃冰研究,最近一次是在2016年9月,宣布投入380万美元支持6个新的可燃冰研究项目。开展本次钻探的得克萨斯大学奥斯汀分校就是受支持的项目方之一。
日本经济产业省资源能源厅4日宣布,日本石油天然气金属矿物资源机构成功从日本近海海底埋藏的可燃冰中提取出甲烷。此次试验开采海域位于爱知县和三重县附近的太平洋近海,估计该海域拥有的可燃冰储量达1.1万亿立方米,是日本天然气年消费量的约10倍。
这是日本第二次开采可燃冰。2013年,日本尝试过开采海底可燃冰并提取了甲烷,但由于海底砂流入开采井,试验仅6天就被迫中断。本次试验持续12天后也因出砂问题中断,未能完成原计划连续三四周稳定生产的目标,12天产气量只有3.5万立方米。
中国成果领先
中国此次试采可燃冰成功,也是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采。截至18日,本次试采连续产气超过一周,最日高产量3.5万立方米,累计产气12万立方米。
“有专家认为,从科学到技术创新要经历知其然(发现现象)、知其所以然(理论理解)、造其然(技术上可行)、利其然(经济上可行)的4个阶段。中国这次突破的意义,就是让利用可燃冰达到了‘造其然’的阶段。”袁岚峰说。
但是袁岚峰也表示,可燃冰要商业化还有许多障碍,比如降低开采成本、降低环境影响等。
《日本经济新闻》19日说,日本希望在21世纪20年代开始可燃冰商业化项目,但现在看来还需要时间研发相应技术。日本资源能源厅石油天然气课长定光裕树表示,由于日本开采试验没有达到目标,可能不得不调整商业化的时间。
尽管大规模利用可燃冰还需等待,但终会有到来的那一天,“届时可能对整个人类都有巨大战略意义,”袁岚峰说。(综合新华社记者黄堃、华义、林小春报道)
[科学网]
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可燃冰开采成功引领中国能源转型
可燃冰是新一轮能源革命的主角,中国作为这场革命的领跑者,其角色已初步确立。
国土资源部中国地质调查局5月18日宣布,我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,这也标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。
可燃冰的能量密度比石油、天然气要多出数十倍,且燃烧后无污染残留,据估算,全球已探明的可燃冰总储量为10万亿吨碳当量,可供人类使用1000年以上,所以可燃冰被认为未来接替石油、天然气等传统化石性能源的新能源。
可燃冰的商业价值巨大,但开采难度和风险也是公认的世界难题。因为可燃冰多埋藏海面几百到上千米的深处,开采将面临海底的温度、压力、海水的腐蚀等等诸多技术问题,此外,可燃冰作为海底结构的一部分,如果开采不慎,可能破坏海底地质构造,并导致大量甲烷释放。
正因如此,对于可燃冰的开采,舆论一度比较悲观,认为短期内中国还无法赶上先进国家,掌握海底可燃冰开采技术。
但事实改变了这样的判断,2013年,我国首次在广东沿海珠江口盆地首次钻获高纯度“可燃冰”。如今,在南海北部神狐海域,我们更实现连续超一周的稳定产气,这意味着,我们已跨入了可燃冰产业化的门槛。
可燃冰连续稳定试开采成功,是中国能源开采技术的重大突破。要知道,可燃冰勘探开发是一个复杂的系统工程,涉及许多学科,包括海洋地质、地球物理、地球化学、流体动力学、热力学、钻探工程、地质实验技术、海洋生物学等等。中国可燃冰开采起步比国外要晚,但短时期内,我们攻克了这一系列的技术难题,通过理论、技术、工程和装备的自主创新,打破了我国在能源勘查开发领域长期跟跑的局面。这不仅有利于提升我们在世界能源开采中的话语权,更有力推动了中国的海洋强国战略。
可燃冰的稳定试开采成功,更为中国能源转型提供强大支持。
众所周知,中国是一个富煤、贫油、少气的国家,煤炭占据了能源消费的绝大部分比例,而过量燃烧煤炭正是雾霾产生的主因。现在许多地方都在大力推动煤改气,但这使得本就紧张的天然气供给,变得更加捉襟见肘,所以中国城市要想摆脱雾霾围城的环境噩梦,迫切需要巨量的清洁能源。
此外,由于能源消费的激增,目前,中国原油进口连年攀升,已经连续20多年成为石油净进口国,进口原油依存度过高。在此背景下,中国的能源安全已极为脆弱,如果不能尽快提升能源自给度,实现安全稳定的能源供应,中国的未来就可能会受制于人。
可燃冰无疑为我们提供了一个改变的机会,它的开发利用,将有望逐步改善我国能源资源结构,提升我国的能源安全保障能力。
通过页岩气革命,美国不仅解决了能源的后顾之忧,更推动了页岩气产业的繁荣,变成天然气净出口国。可燃冰是新一轮能源革命的主角,中国作为这场革命的领跑者,其角色已初步确立。可以预料,可燃冰将带动我国相关产业发展,这是不可低估的经济增长新动力,并将推动着我们从能源消费大国向能源生产强国的迈进。
[新京报网]