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可燃冰利用至少还要等10年

日期:2009-11-04    来源:人民网  作者:人民网

能源财经

2009
11/04
10:37
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关键词: 可燃冰利用

  前不久中国首次在陆域钻取可燃冰,成为世界第一个在中低纬度冻土区发现可燃冰的国家,远景资源量至少有350亿吨油当量。科学界预测,可燃冰是石油的最佳替代能源。但业内专家指出,可燃冰前景虽然可观,但开采难度很大,开发利用还是世界难题

  可燃冰究竟是一种什么物质?在哪里能找到它?它的开发前景如何?对于世界的能源供应又将起到怎样的作用?

  可燃冰不是冰

  可燃冰不是冰,被称为“天然气水合物”或“气水合物”。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,是在一定条件下由水和天然气组成的类冰的、笼形结晶化合物。外貌极像冰雪或固体酒精,点火即可燃烧。

  它的热量很高,1立方米的可燃冰可以释放出164立方米的天然气,其燃烧值竟约等于半吨煤炭。据估算,可燃冰所含的有机碳总量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。

  可燃冰的另外一个好处是,它经过燃烧后,仅会生成少量的二氧化碳和水,而不像其他常规化石能源一样还会生成其他氧化物污染。

  科学家认为,可燃冰在世界范围内广泛存在。陆地约有27%的面积是形成可燃冰的潜在地区,而海洋中约有90%的面积也是潜在区域。

  迄今为止,在世界各地的海洋及大陆地层中,已探明的可燃冰储量已相当于全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页岩等)储量的两倍以上,其中海底可燃冰的储量够人类使用1000年。因为储量大、清洁环保,可燃冰被誉为潜藏的“新能源宝藏”。

  可燃冰哪里来

  对可燃冰的探究最早可追溯到1810年,英国科学家戴维在实验室中把氯气通入水中,在摄氏零度以上出现了“冰块”,首次认识到气水合物这种物质。1930年,美国为了输送天然气,开始铺设巨型天然气管道。由于管道经常发生堵塞,工程师将管道剖开,发现了这种奇怪的“冰块”,堵塞住了天然气的输送,对这种物质进行研究后,才知道是天然气与水的结合物,有很强的燃烧能力。

  关于可燃冰的成因,目前主要有两种观点,一种认为,它们最初来源于海底下的细菌。海底有很多动植物的残骸,这些残骸腐烂时产生细菌,细菌排出甲烷,当正好具备高压和低温的条件时,细菌产生的甲烷气体就被锁进水合物中。

  另一种观点则认为,可燃冰由海洋板块活动而成。当海洋板块下沉时,较古老的海底地壳会下沉到地球内部,海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。当接触到冰冷的海水和在深海压力下,天然气与海水产生化学作用,就形成水合物。

  可燃冰的形成有三个基本条件:首先温度不能太高,在0℃以上可以生成,0℃—10℃为宜,最高限是20℃左右,温度再高可燃冰就会分解。第二压力要够,但也不能太大,0℃时,30个大气压以上它就可能生成。第三,要有气源。

  利用是世界难题

  虽然储量巨大,但可燃冰的开发利用是世界性难题。正如国土资源部总工程师张洪涛所言,距离可燃冰商业开发利用,至少还要再等10至15年。 可燃冰要么位于浩瀚的大洋底部,要么位于高寒险远的冻土带上,开发的难度非常大。由于可燃冰自身的一些物理属性,也使得开采困难重重。

  可燃冰是低温与高压的共同产物。但可燃冰对高压的“嗜好”可要比低温大得多。人们已经发现,在足够的高压之下,可燃冰在18℃时,仍然可以保持“冰”的性质,是一种不折不扣的“高温冰”。这给可燃冰的开采带来了很大的困难。如果不能保证足够的高压和低温,可燃冰会迅速融化为水和甲烷,如果不能对甲烷进行很好地收集,大量甲烷将直接进入大气,全球的气候将面临一场灾难。

  对大洋深处的可燃冰进行开采,除了面临类似的环保难题外,还可能造成海底软化,出现大规模的海底滑坡,毁坏海底工程设施的情况。处理不当,甚至会在全球人为地造成许多个“百慕大三角洲”来——许多科学家相信,不稳定的气水合物造成了“百慕大三角洲之谜”。

  中国科学院矿产资源研究所祝有海博士指出,我国对可燃冰还只是处于试生产阶段,目前开发主要面临三个问题:一是技术层面上有困难,我国开采天然气的技术比较成熟,但开发可燃冰要比开发天然气多一道程序。而且开发不当,会造成天然气泄露。二是在成本方面,究竟开采合算不合算。假如油价降低,是否会增加开发成本,也是值得考虑的。三是环境问题,假如开发会对环境造成很大的破坏,那它的开发也是没有意义的。实际上所有的能源开采都会不同程度的对环境造成损害,但随着科学技术的发展,可燃冰在可以控制的状态下开发则是可行的。

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