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中国首次成功试采海域可燃冰:实现连续187个小时稳定产气

时间:2017-05-23  编辑:瑞彬科技
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       它之所以被称作“可燃冰”,一方面是因为既含水又呈固体,看起来像冰,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。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。

  提起能源,人们想到的往往是煤、油、气而不是冷冷的冰块。但随着我国首次实现海域可燃冰试采成功,我国科技工作者已经可以将蕴藏在海底的“冰块”点燃成熊熊燃烧的火焰,让“冰火交融”从梦想变成现实——

  5月18日,我国南海神狐海域天然气水合物(又称“可燃冰”)试采实现连续187个小时的稳定产气。这是我国首次成功试采海域可燃冰,这项由“中国理论”“中国技术”“中国装备”凝结而成的突出成就,必将对能源生产和消费革命产生深远影响。可燃冰究竟是什么?试采成功对中国意味着什么?能让我们在未来能源竞争中实现领跑吗?

  可以燃烧的“冰”

  提起能源,人们想到的往往是煤、油、天然气等,不会是冷冷的冰块。但中国科技工作者已经可以将蕴藏在海底的“冰块”点燃成熊熊燃烧的火焰。想象一下,一块可以燃烧的“冰”,热值比石油多10倍,燃烧后只生成二氧化碳和水,而且储量更是非常丰富,这是多么清洁高效的能源资源。

  那么,究竟什么是可燃冰?可燃冰学名为“天然气水合物”,是以甲烷为主的有机分子被水分子包裹而成,既含水又呈固体,看起来像冰,很容易被点燃。

  可燃冰的形成要满足以下条件:温度不能太高,太高容易分解熔化;要有较高压力,压力越大,可燃冰越稳定;要有甲烷气源,古生物遗骸的沉积物通过细菌分解后可以产生甲烷。

  因此,可燃冰 分布于深海或陆域的 冻土中。目前,南极、北极均已发现可燃冰矿点,中国虽不属于极地 ,但也分别在南海海域和青藏高原冻土区钻获天然气水合物实物样品,使得我国成为 在中低纬度地区唯一拥有海底和陆上冻土区天然气水合物资源的 。

  可燃冰的能量密度非常高。同等条件下,可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍。1立方米的可燃冰分解后可释放出164立方米的天然气。

  由于可燃冰是天然气和水的化合物,燃烧后仅会产生少量的二氧化碳和水,被公认为真正的绿色能源。有专家估计,其资源量相当于全球已探明传统化石燃料总量的两倍。我国可燃冰资源储存量则相当于1000亿吨石油,其中南海海域是我国可燃冰的主要分布区,有近800亿吨储量。因此,可以毫不夸张地说,可燃冰是一种具有重大战略意义的未来能源。

  试采 可控

  我国此次试采可燃冰成功,也是全球首次实现泥质粉砂型可燃冰的 可控开采。这种类型的可燃冰,资源量占全球90%以上,开发难度 。中国地质调查局局长钟自然说,此次试采成功,为实现天然气水合物商业性开发利用提供了技术储备,积累了宝贵经验。

  曾几何时,人类薪柴燃火,通过火得到能量和温暖。200年前,人类步入工业文明,是煤炭的利用使蒸汽机得以大面积推广。再后来,石油天然气使人类得以更加高效地在地球上来往穿梭。

  但是,随着时间的推进,人类探明大油田的几率在不断下降,人类只能向极地、深海这些开采难度大的地方寻求能源,或者以更高的成本开采深海石油、油砂、油页岩等非常规能源。石油的渐趋匮乏是工cod测定仪业社会面临的 为严重的危机之一。

  在能源历史上,《廉价石油的终结》和《沙漠黄昏》曾引起巨大反响。其中, 引人注目的观点,即是宣称石油消费将至顶峰,未来人类将面临石油枯竭。也正是在这些思考之下,石油价格曾一度冲至100多美元一桶的高点。

  前些年,美国对页岩气的开采利用使其大幅降低了对石油的依赖,甚至从石油进口国转变成了出口国。正因此,我国也不断加大对页岩油气的研究和开发利用,但客观地说,与美国成熟的页岩气技术相比,我国仍处于跟跑阶段。

  “但这次多种了,可燃冰是未来全球能源发展的战略制高点,我们率先试采成功,是领跑而不是跟随。”钟自然表示。

  目前,不少大国在可燃冰领域已经展开角逐。其中,美国能源部下属的 能源技术实验室5月12日宣布,正在墨西哥湾深水区开展可燃冰开采研究,现在已开始钻探。此前,美国通过了《天然气水合物研究与开发法案》,美国能源部已多次拨款支持可燃冰研究。

  2013年,日本在南海海槽开展了海上试采,但因出砂等技术问题失败。2017年4月份日本在同一海域第二次试采,第一口试采井累计产气3.5万立方米,5月15日再次因出砂问题而中止。

  可以说,我国可燃冰试采成功意义重大,是我国勇攀世界科技高峰的又一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。

  广阔的应用前景

  理论上,作为天然气的一种,可燃冰能量值高,使用又很方便,可以通过冷却、压缩处理成液化天然气,所占空间更小,无论是管道运输还是交通运输都很方便。

  加上其储量巨大和污染小,在某种程度上,可燃冰如能实现经济有效开采,应用前景非常广阔。

  近年来,我国已经不断加大天然气开采利用。在我国《天然气发展“十三五”规划》中,已明确天然气的主体能源地位,提出力争到2020年天然气消费占比提高到10%。

  但应该注意的是,可燃冰未来进入商业实际利用,仍有很长的路要走。

  有专家表示,可燃冰虽然储量大、分布广,但形成年代要比石油、天然气晚得多,覆盖它的海底地层普遍是砂质,现有海底钻井设备开采很难,稍有不慎就会导致大量砂石涌进管道,造成开采失败。

  此外,环境问题需要格外关注。因可燃冰是靠低温结冰封存。如温度升高,水合物中的甲烷可能溢出,若开采不当,会造成巨大的灾难。

  这对于我们的开采技术,是一个巨大的挑战,如若攻克,人类的能源史又将掀开一个新的篇章。
来源:经济日报