中国可燃冰储量全球第一!2017年试采成功,为何没有大规模开采?

2022年10月18日01:02:33 科学 1201

可燃冰”作为一种储备能源,其未来的价值堪比当前的石油。并且可燃冰的储量十分丰富,其中,我国可燃冰的储量位居全球第一,根据专家推算,我国南海可燃冰的储量至少达800亿吨油当量。

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早在2006年,我国已经部署了可燃冰计划,并且于2017年7月,南海可燃冰试验项目已成功完成,这是该国的首个项目。据悉,5月中旬开始为期60天的试采,成功生产了309,000立方米的天然气,其中99.5%是甲烷

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全球可燃冰的大量储存在碳循环中起了重要作用,专家称可燃冰可以成为可再生能源的桥梁燃料。那么,可燃冰从何而来?为何我国到现在还未大规模开采?

什么是可燃冰?他到底从何而来?

“可燃冰”实际上是水和气体(甲烷)组合而形成的冰状固体,呈现为固态冰状,主要成分就是天然气,并且其纯度非常高。

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可燃冰的形成主要由水和气体在充足的高压低温的环境下形成,若温度和压低的微小变化,都会导致可燃冰分离成为气体和水,这也为可燃冰开采带来非常大的挑战。

那么甲烷气体是如何在海底去的呢?我们都知道气体是不可能下沉到水底的,并且可燃冰这种水和甲烷的两种完全不同性质的成分,到底是什么原因使得甲烷出现在水底并且被冻结成冰的呢?

实际上海底的甲烷一直在产生,产生甲烷气体的是细菌分解有机物产生的甲烷气体,并且这样的细菌在海洋中一直存在。

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海底可燃冰即便是由于温度的改变或者人工开采,导致可燃冰存量降低,但是海底的细菌分解还将继续生产新的可燃冰。因此,如果合理科学地使用可燃冰,很可能将会是可持续的能源。

为什么我们需要更好地了解“可燃冰”?

实际上可燃冰就是碳氢化合物,是碳循环中最重要的组成部分,根据科学推算,可燃冰的碳循环被认为占全球总的有机碳的5%至22%。

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甲烷本来就是一种温室气体,其变暖效果是二氧化碳的40倍,而从可燃冰的矿床上溢出的甲烷气体与气候变化也有明显的关系。

并且可燃冰在标准大气压下,每个单位可燃冰能够产生164个单位的天然气,由于其储量丰富,可燃冰是目前已知最大的非常规能源之一,是比原油或者煤炭更为清洁的替代品。

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并且科学家对探测的可燃冰提出了六种定量模型,用来解释在野外观察到的不同水合物沉积物,分别是局部生物成因(Model-1),局部扩散(Model -2),向上水流和/或扩散(Model -3),甲烷循环(Model -4),远程自由气体流动(Model -5)和气藏凝固(Model -6)。

我国可燃冰储量是世界第一,为何不开采可燃冰呢?

在上个世纪八十年代,美国科学家对全球可燃冰的储备量进行估算,数据相当于21万亿吨油当量,是全球的煤、石油和天然气中的碳量的总和的两倍。2011年美国能源部再次估算,结果大致相同,可见全球可燃冰的储备量十分丰富。

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而中国的可燃冰主要集中在南海,据悉南海可燃冰厚度达到50米至100米,根据科学家建立的可燃冰数据模型推测分析,南海可燃冰储备量至少达到800亿吨油当量。

不仅如此,我国还在22.4%的冻土带发现可燃冰,早在2007年我国科学家在冻土带发现可燃冰成矿条件、异常标志等方面取得重大突破。那么,为何截至目前,我国并没有大规模开采可燃冰呢?

其中主要的原因是开采难度大,需要攻破在以下三个方面:开采技术、费用核算和复杂环境。由于可燃冰大量储存在海底,对其开采的各方面的难度巨大,比如,需要研制专属开采平台方可进行开采。

其次,当前我国地质环境储存的天然气储量丰富,据悉,在我国四川多地发现大规模气田。据悉,中国石化西南石油局中江气田新增天然气探明储量340.29亿方,累计探明储量1061亿方。

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我国已经按照计划提前完成了可燃冰的调查阶段(原计划是2006年~2020年可燃冰的调查阶段),2020~2030年,科学家们需要找到最佳的开发途径,设计一套有效开发和使用方案,在2030年~2050年,正式进入商业开发阶段做准备。

总结

据统计,全世界可燃冰分布达116处,可供人类使用3000年,我们应该保护好这笔财富,等待时机成熟再对其开采。目前,我国需要研究和掌握可燃冰的开采技术,为日后可燃冰开采做好充分准备。

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