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可燃冰后石油时代的新能源-【zixun】

发布时间:2021-10-12 17:11:14 阅读: 来源:钢筋调直机厂家

可燃冰:后石油时代的新能源

中国页岩气网讯:日本经济产业省新近宣布,成功从近海地层蕴藏的可燃冰中分离出甲烷气体,成为世界上第一个成功从沿海化石燃料“可燃冰”中提取甲烷的国家,为2016-2018年度实现可燃冰的商业化开采迈出了重要一步,据估算,日本周边海域可燃冰的天然气潜在蕴藏量相当于日本100年的天然气消费量。如若真的达到实际开采的水平,不仅对日本,而且对世界来说堪称一次“可燃冰革命”。

记者从国土资源部广州海洋地质调查局获悉,为加快实现对战略替代能源可燃冰的开发利用步伐,我国启动了对其勘探开发技术的新一轮系统性研究。目前,该专项被科技部批准纳入国家863计划重点项目实施,执行年度为2013-2016年。

从中提取甲烷

日本走在世界前列

“可燃冰”,学名天然气水合物20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源。它是水和天然气在高压和低温条件下混合产生的一种固态物质,外貌极像冰雪或固体酒精,点火即可燃烧,被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源。

日本是世界上头号液化天然气进口国,两年前的福岛第一核电站事故深深触动了日本的能源部门,开采国内天然气资源的呼声也越来越高。日本石油天然气金属矿物资源机构指出,他们成功从日本中部海域的可燃冰沉积物中提取甲烷。工程师利用减压的方式让甲烷水合物变成甲烷气体。日本政府认为这种方式的效率超过日本在2002年成功测试的热水循环法。2008年,石油天然气金属矿物资源机构首次成功验证提取技术,试验持续了近6天。当时,他们成功从加拿大永冻土地下深处开采的甲烷水合物中提取甲烷气体。

日本贸易部门表示开采可燃冰的试验将持续大约两周时间,随后对开采量进行分析。6年内,日本有望实现商业开采。

甲烷水合物是甲烷和水的混合物,在确定压力和环境下形成。根据日本进行的一项研究,日本太平洋海域的南海海槽东部至少蕴藏着40万亿立方英尺(约合1.1万亿立方米)甲烷水合物,相当于日本11年的天然气消费量。在两年前福岛核事故发生后,日本的绝大多数核电站关闭。2012年,日本液化天然气进口量创历史纪录,达到8730万公吨。

可燃冰意义大

多个国家争相开发

根据石油等能源储采比推算,目前已经发现的石油储备量还可用40年,天然气还可用70年,煤炭还可用190年,也正是如此,“后石油时代”用什么作为能源成了各国致力研究和勘探的问题。可燃冰的发现,让陷入能源危机的人类看到新希望。

早在19世纪30年代,可燃冰即进入人类视野。1965年,前苏联首次在西西伯利亚永久冻土带发现可燃冰矿藏,并引起多国科学家关注。率先开始勘测研究的是日本,如今,已拥有七口钻井,属于国际领先水平。

美国则从2000年起将“可燃冰”作为政府项目,与各大学和私营公司合作,进行勘测和实地研究。据称,到目前为止美国政府在“可燃冰”项目上已花费超过1500万美元。另外,加拿大、印度、韩国、挪威等国也纷纷开始投入勘探项目。

美国能源部去年宣布,将斥资600万美元投入到可燃冰的研究项目,重点评估在深海和极地区域的可燃冰资源,考察可燃冰能否作为美国未来能源供应的重要来源。

2012年初,美国能源部在阿拉斯加的可燃冰研究取得了积极成果。其在阿拉斯加北坡发掘的可燃冰,可以从中安全并有效地获得稳定的天然气流。美国能源部表示,正是在阿拉斯加项目成功的基础上,将进一步开发14个新的实验项目。

青海发现可燃冰

实现陆域重大发现

2002年,我国同时启动海域和陆域“可燃冰”的研究和勘探,迄今已经持续了整整十一年。2007年,在南海发现了可燃冰,储量约为185亿吨油当量。而陆域主要是在永久冻土区进行相关的调查和勘探。

2002年国土资源部在启动海域天然气水合物调查时,同步部署陆域永久冻土区天然气水合物的相关调查研究工作,2004年由中国地质调查局负责组织开展资源远景调查和钻探技术研发,编制出我国第一份冻土区天然气水合物稳定带分布图,圈定了有利区带。

2008年,由中国地质调查局负责,组织中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所和中国煤炭地质总局青海煤炭地质105队等精干队伍,选择成矿条件相对有利的祁连山南缘-青海省天峻县永久冻土区实施钻探工程,于11月5日发现并成功钻取天然气水合物实物样品。样品具有天然气水合物所具有的独特标志,这一成果得到了国内外专家的学术认定。在此基础上,国土资源部2009年又部署了一批钻探实验井,6月再次钻获天然气水合物样品,经现场红外热像仪检测证实为水合物的矿层,并经当今世界上最先进的激光拉曼光谱仪检测,显示出标准的天然气水合物特征光谱曲线,其特征与墨西哥湾实物样品和我国合成样品完全一致。

这是我国冻土区首次钻获天然气水合物实物样品,也是全球首次在中低纬度高山冻土区发现天然气水合物实物样品,是继加拿大、美国、俄罗斯之后在冻土区发现水合物样品的国家。

专家认为,我国在冻土区发现这一潜在资源,必将极大地开拓人类寻找新资源的视野,为经济社会可持续发展提供新型能源。

据粗略了解,我国天然气水合物资源潜力为803.44×1011詄(803.44亿吨油当量),仅占全球水合物资源量的0.4%,接近于我国常规石油资源量,约是我国常规天然气量的两倍。

南海可燃冰今年或开钻预计可供全国使用130年

提起百慕大,许多人都会不寒而栗。在这片被称为“死亡地狱”的海域,传言从1945年以来,有数以百计的飞机和船只神秘失踪。无情吞噬生命的“魔鬼”究竟是谁?美国科学家提供了一种答案不是外星人或某种未知的神秘力量,而是加勒比海海底深处强烈释放出的甲烷水合物。专家揭秘,中国南海可燃冰明年有望开钻取样。

科学家在墨西哥湾第一次找到可燃冰时,它是包裹在淤泥里面的一块冰。可以用火柴点燃。2007年,我国在南海海域183米处打到了这种天然气水合物。2011年,我国正式启动了可燃冰的专项研究,海洋6号对发现海域进行精确测量。2013年将再次开钻,获得新的样品,探明储量。

目前全球总共有116处地方发现了可燃冰,预计全海域资源相当于全球690亿油当量,南海占大部分。据初步估计,南海可燃冰资源量相当于650亿吨石油,够我国使用130年。根据目前掌握的情况,南海的可燃冰可能主要集中在东沙、西沙和神狐等海域。

中国加快开发步伐已纳入国家863重点项目

记者近日从国土资源部广州海洋地质调查局获悉,为加快实现对战略替代能源可燃冰的开发利用步伐,我国启动了对其勘探开发技术的新一轮系统性研究。目前,该专项被科技部批准纳入国家863计划重点项目实施,执行年度为2013年-2016年。

该项目首席科学家、广州海洋地质调查局副总工程师王宏斌介绍说,在中国地质调查局的组织部署下,中国从1999年起开始对海洋可燃冰开展实质性的调查和研究。作为中国海洋可燃冰项目的调查执行机构,广州海洋地质调查局在详实调查基础上,已于2007年5月成功获取了可燃冰实物样品。近几年来,我国科学家围绕可燃冰开发技术及环境控制等方面的技术难题,已展开对可燃冰成矿地质条件和富集特征等的相关研究。

王宏斌表示,科技部批准启动的国家863计划项目“可燃冰勘探技术开发”研究专项,将在以往基础上,加快进行可燃冰勘探与开发技术等的研究工作,为我国可燃冰勘查开发事业提供技术支撑。

目前,虽然已经发现青海木里地区蕴藏着丰富的“可燃冰”资源,但家底究竟如何并不清楚。“仅仅是发现有这一矿种,至于究竟有多少量,还不知道。这里的冻土区有,不代表其他的冻土地区都有,即便是有,多少也可能不同,因此,距离开发还有一个比较长的过程。”

专家认为,青海木里地区“可燃冰”埋藏浅,并且这里的冻土层厚度(约为100米左右),这为可燃冰的试开发研究带来很大有利条件。希望国家继续部署相关调查评价项目。

可燃冰极易造成污染

大规模商业化并不乐观

尽管日本等“冰粉”高调宣传可燃冰的前景,但考虑到技术上的难度和环保方面的考虑,各界对可燃冰在可见的未来投入大规模商业化并不乐观。

天然气的主要成分是甲烷。美国地质调查局解释,可燃冰或者说甲烷水合物是一种晶体,由水分子包围甲烷分子而构成。

相比页岩油气只存在于特定的地区,可燃冰的优势在于,其广泛存在于全球大多数的海床之下。但目前的问题是,尚无成熟的技术可以将可能存在于可燃冰中的天然气进行大规模商业化开采。

可燃冰一旦得到有效利用,商业前景不可估量。美国地质调查局去年1月在一份报告中指出,初步估计显示,在水合物中储藏的碳规模是所有已知油、气和煤炭储备的两倍。英国石油的统计称,截至2011年底,全球已探明天然气储量为208.4万亿立方米。

不过,在看到可燃冰巨大前景的同时,我们也应充分认识到其开发利用的难度和风险。可燃冰中的甲烷,其温室效应为二氧化碳的20倍。这种潜在燃料需要在低温、高压的环境下才能确保稳定,一旦脱离这种环境,其中的可燃气体将很快挥发掉。直接开采可燃冰会造成甲烷泄漏,让可燃冰中的甲烷逃逸到大气中去,对全球气候变化造成严重后果。可燃冰开采过程中,也可能导致海底软化,引发地质灾害。另外,可燃冰大多数的矿床地点很可能过于分散,不利于经济开采。

东京科技研究所的教授铃木表示,可燃冰可能给日本带来真正的自产能源,并提高日本的能源独立性。“现在的问题是,从可燃冰中大规模提取可燃气体是否具有商业可行性。”

日本能源经济研究所的研究人员称,成功从可燃冰提取天然气,并不能保证商业化推广同样能获得成功,因为可燃冰天然气的生产周期相当短。相比之下,成本倒是其次的障碍。

无论是陆域还是海域,可燃冰开采利用都有可能对生态环境造成影响,在面对大自然赐予的财富,我们不得不小心翼翼,谨“研”慎“行”。

谨“研”,就是要严谨对待技术研发。从全局的高度认识可燃冰开发对我国未来能源保障的重要性,将其纳入我国能源发展规划,作好顶层设计,科学统筹安排力量,组织重大科技项目攻关,力争在勘探、开采、运输、存储等关键环节取得突破,形成并掌握具有自主知识产权的核心技术,从而推动我国能源产业进步,并在未来的可燃冰开发中占据先机。

慎“行”,就是开发行为应本着宁缺毋滥的原则。要从长远角度考虑,保护好可燃冰资源不被破坏,待技术成熟、环境风险控制在合理范围内时,再进行商业开采,防止盲目滥采、无序竞争造成环境影响和国家利益的损失。

可以相信,在环境保护和资源利用之间,通过科技创新和商业开发,我们一定会探索到一条两者兼顾的道路,但是在这之前还是要先做好基础性工作。

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