可燃冰利用:心急吃不了熱豆腐--科技--人民網
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可燃冰利用:心急吃不了熱豆腐

專家指出我國將於近年開展陸上試驗性開採

2011年01月06日10:09    來源:《科技日報》     留言 0 條     手機看新聞

  ———— 新聞緣起 ————

  南海圈定儲量約194億立方米可燃冰礦體 飽和度世界最高

  日前,通過終審的《南海北部神狐海域天然氣水合物鑽探成果報告》顯示,科考人員在我國南海北部神狐海域鑽探目標區內,圈定11個可燃冰礦體,預測儲量約為194億立方米。

  研究人員在140平方公裡的鑽探目標區內,圈定出11個可燃冰礦體,含礦區總面積約22平方公裡,礦層平均有效厚度約20米,預測儲量約194億立方米。並且確定了東沙、神狐2個可燃冰重點目標。圈定了南海北部陸坡可燃冰遠景最有利的目標區,為實施可燃冰鑽探驗証提供了目標靶區。

  《報告》顯示,獲得可燃冰的三個站位的飽和度最高值分別為25.5%、46%和43%,是目前世界上已發現可燃冰地區中飽和度最高的地方。

  ———— 點擊關鍵詞 ————

  天然氣水合物——可燃冰

  可燃冰,學名天然氣水合物,其化學式為CH4·8H2O。

  可燃冰是未來潔淨的新能源。它是天然氣的固體狀態(因海底高壓),它的主要成分是甲烷分子與水分子。

  它的形成與海底石油的形成過程相仿,而且密切相關。埋於海底地層深處的大量有機質在缺氧環境中,厭氣性細菌把有機質分解,最后形成石油和天然氣。其中許多天然氣又被包進水分子中,在海底的低溫與壓力下又形成可燃冰。

  這是因為天然氣有個特殊性能,它和水可以在溫度2—5攝氏度內結晶,這個結晶就是可燃冰。因為主要成分是甲烷,因此也常稱為“甲烷水合物”。

  在常溫常壓下它會分解成水與甲烷,可燃冰可以看成是高度壓縮的固態天然氣。外表上看它像冰霜,從微觀上看其分子結構就像一個一個由若干水分子組成的籠子,每個籠子裡“關”一個氣體分子。

  對我國未來能源接續利用格外重要

  我國先后於2008年11月和2009年6月在青海省天峻縣木裡鎮永久凍土帶多次成功鑽獲可燃冰實物樣品。我國成為繼加拿大、美國之后第三個在陸域鑽獲可燃冰的國家。

  國土資源部總工程師張洪濤表示,在永久凍土區成功獲取可燃冰,對於我國未來的能源接續利用格外重要。新中國成立后,大慶油田的發現為我國甩掉了貧油國的帽子。可燃冰作為“后石油時代”的重要替代能源,此次的發現在某種意義上可以同當年發現大慶油田的意義相媲美。

  ———— 對話專家 ————

  我國可燃冰資源量很大

  科技日報:在青藏高原祁連山凍土帶發現可燃冰,使我國成為世界上第一個在中低緯度凍土區發現可燃冰的國家,此次又在南海發現大規模可燃冰礦體,那麼我國可燃冰資源的整體情況是怎樣的?

  祝有海(中國地質科學院礦產資源研究所研究員):不可否認,我國可燃冰資源量的確很大,但還不能根據已知的情況計算出海域和陸域可燃冰的具體儲量。

  因為可燃冰的遠景資源量是根據局部地區的勘察結果計算的,結果往往和實際儲量存在差距。

  試驗性開採將在近年展開

  科技日報:我國可燃冰開採技術儲備到達何種程度?

  祝有海:目前我們的可燃冰開採技術研究正在逐漸起步,已經提出了一些方案,並進了一些實驗室工作,例如天然氣水合物的分解實驗等,但還沒有進行試驗性的生產。

  科技日報:預計我國何時能夠進行試開採?

  祝有海:我們國家這兩次可燃冰的重大發現對開採技術的研發有很大程度的促進,但何時能夠真正進行可燃冰開採目前還不好說,正所謂心急吃不了熱豆腐,相關工作還有待於一步步地推進。但試驗性開採應該很快能夠開始,估計會在近幾年展開。

  陸上可燃冰開採將是首選

  科技日報:如果進行開採,什麼地方將作為首選?

  祝有海:相對於陸地,海洋對我們來說有更多的未知及不可控因素,所以開採海洋可燃冰的難度更大,國際上一般都首先選在陸地上進行開採,我國應該也不例外。

  科技日報:對於可燃冰的勘探和開採,我國整體的研究力量怎麼樣?

  祝有海:我國是為數不多的在陸上和海洋都發現可燃冰的國家,這為我們的可燃冰研究提供了有利條件,可以說在勘探上,我們形成了自己的特色。在開採技術上,由於我們發現可燃冰隻有幾年的時間,相關研究起步較晚,所以有著較大的差距。

  ———— 可燃冰的利與弊 ————

  

  高效無污染,能量密度是煤的10倍

  可燃冰是由水和天然氣在高壓、低溫條件下混合而成的一種固態物質,因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒而得名。

  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的大規模新型能源。

  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分布廣,資源量大,全球儲量是現有天然氣、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前景的新型能源。

  據科學家測算,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採,將使人類的燃料使用史延長幾個世紀。

  

  富含甲烷,開採不當將明顯加劇全球變暖

  可燃冰在常溫和常壓環境下極易分解釋放甲烷,稍又不慎就可能釀成環境災難。這種特性使獲取可燃冰和採煤、石油不一樣,需要以最安全最有效的手段開採和儲存。

  專家認為,開發天然氣水合物容易引發溫室效應、海底滑坡以及破壞海洋生態平衡等。在沒有解決開發天然氣水合物對自然界環境的影響問題之前,天然氣水合物還不能像常規一次性礦產資源那樣大量開採。

  甲烷作為強溫室氣體,對大氣輻射平衡的影響僅次於二氧化碳。據測算,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生的甲烷進入大氣的量即使隻有大氣甲烷總量的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境改變,甚至引發海嘯

  除溫室效應外,海底天然氣水合物開採還會帶來更多問題。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,天然氣水合物在開採過程中還會分解產生大量的水,釋放岩層孔隙空間,使其賦存區地層發生固結性變差,引發海底滑塌等地質災變。

  ———— 延伸閱讀 ————

  “海洋六號”助力可燃冰勘探

  2009年10月,我國第一艘可燃冰綜合調查船“海洋六號”,在廣州海洋地質調查局侖頭碼頭鳴笛,正式入列我國海洋地質調查船隊建制。

  “海洋六號”可燃冰綜合調查船,是依據我國海域特點和海洋地質需要,由我國自主設計、建造的第一艘可燃冰綜合調查船,它將以海底可燃冰資源調查為主,兼顧其他海洋地質、海洋礦產資源調查工作。它的入列,將加快我國海洋可燃冰調查步伐。

  “海洋六號”船長106米、寬17.4米,最大吃水5.7米,設計排水量4600噸,續航力15000海裡,調查船採用了電力推進系統、動力定位、全回轉舵槳等國際先進技術及設備,配置了4000米級深海水下機器人“海獅號”、深水多波束測深系統、深水淺地層剖面系統等,總造價4億元,裝備條件在我國海洋地質調查隊伍中首屈一指。(王婷婷)
(責任編輯:魏艷)
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