「可燃冰」作為一種儲備能源,其未來的價值堪比當前的石油。並且可燃冰的儲量十分豐富,其中,我國可燃冰的儲量位居全球第一,根據專家推算,我國南海可燃冰的儲量至少達800億噸油當量。
早在2006年,我國已經部署了可燃冰計劃,並且於2017年7月,南海可燃冰試驗項目已成功完成,這是該國的首個項目。據悉,5月中旬開始為期60天的試采,成功生產了309,000立方米的天然氣,其中99.5%是甲烷。
全球可燃冰的大量儲存在碳循環中起了重要作用,專家稱可燃冰可以成為可再生能源的橋樑燃料。那麼,可燃冰從何而來?為何我國到現在還未大規模開採?
什麼是可燃冰?他到底從何而來?
「可燃冰」實際上是水和氣體(甲烷)組合而形成的冰狀固體,呈現為固態冰狀,主要成分就是天然氣,並且其純度非常高。
可燃冰的形成主要由水和氣體在充足的高壓低溫的環境下形成,若溫度和壓低的微小變化,都會導致可燃冰分離成為氣體和水,這也為可燃冰開採帶來非常大的挑戰。
那麼甲烷氣體是如何在海底去的呢?我們都知道氣體是不可能下沉到水底的,並且可燃冰這種水和甲烷的兩種完全不同性質的成分,到底是什麼原因使得甲烷出現在水底並且被凍結成冰的呢?
實際上海底的甲烷一直在產生,產生甲烷氣體的是細菌分解有機物產生的甲烷氣體,並且這樣的細菌在海洋中一直存在。
海底可燃冰即便是由於溫度的改變或者人工開採,導致可燃冰存量降低,但是海底的細菌分解還將繼續生產新的可燃冰。因此,如果合理科學地使用可燃冰,很可能將會是可持續的能源。
為什麼我們需要更好地了解「可燃冰」?
實際上可燃冰就是碳氫化合物,是碳循環中最重要的組成部分,根據科學推算,可燃冰的碳循環被認為佔全球總的有機碳的5%至22%。
甲烷本來就是一種溫室氣體,其變暖效果是二氧化碳的40倍,而從可燃冰的礦床上溢出的甲烷氣體與氣候變化也有明顯的關係。
並且可燃冰在標準大氣壓下,每個單位可燃冰能夠產生164個單位的天然氣,由於其儲量豐富,可燃冰是目前已知最大的非常規能源之一,是比原油或者煤炭更為清潔的替代品。
並且科學家對探測的可燃冰提出了六種定量模型,用來解釋在野外觀察到的不同水合物沉積物,分別是局部生物成因(Model-1),局部擴散(Model -2),向上水流和/或擴散(Model -3),甲烷循環(Model -4),遠程自由氣體流動(Model -5)和氣藏凝固(Model -6)。
我國可燃冰儲量是世界第一,為何不開採可燃冰呢?
在上個世紀八十年代,美國科學家對全球可燃冰的儲備量進行估算,數據相當於21萬億噸油當量,是全球的煤、石油和天然氣中的碳量的總和的兩倍。2011年美國能源部再次估算,結果大致相同,可見全球可燃冰的儲備量十分豐富。
而中國的可燃冰主要集中在南海,據悉南海可燃冰厚度達到50米至100米,根據科學家建立的可燃冰數據模型推測分析,南海可燃冰儲備量至少達到800億噸油當量。
不僅如此,我國還在22.4%的凍土帶發現可燃冰,早在2007年我國科學家在凍土帶發現可燃冰成礦條件、異常標誌等方面取得重大突破。那麼,為何截至目前,我國並沒有大規模開採可燃冰呢?
其中主要的原因是開採難度大,需要攻破在以下三個方面:開採技術、費用核算和複雜環境。由於可燃冰大量儲存在海底,對其開採的各方面的難度巨大,比如,需要研製專屬開採平台方可進行開採。
其次,當前我國地質環境儲存的天然氣儲量豐富,據悉,在我國四川多地發現大規模氣田。據悉,中國石化西南石油局中江氣田新增天然氣探明儲量340.29億方,累計探明儲量1061億方。
我國已經按照計劃提前完成了可燃冰的調查階段(原計劃是2006年~2020年可燃冰的調查階段),2020~2030年,科學家們需要找到最佳的開發途徑,設計一套有效開發和使用方案,在2030年~2050年,正式進入商業開發階段做準備。
總結
據統計,全世界可燃冰分佈達116處,可供人類使用3000年,我們應該保護好這筆財富,等待時機成熟再對其開採。目前,我國需要研究和掌握可燃冰的開採技術,為日後可燃冰開採做好充分準備。