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可燃冰現在有技術開采嗎

圖文 更新时间:2025-01-18 14:50:47

中國現在是世界上首屈一指的制造業大國,然而,發展制造業最重要的一環——能源,我們卻經常被“卡脖子”,這是因為我國的能源呈現出“富媒、貧油、缺氣”的結構,不得不大量依賴國外的進口。

然而,随着在南海的勘探深入,中國發現了一個“破局點”,它就是可燃冰,一種“後石油時代”的全新能源。僅是初步的估算,我國的可燃冰儲量就達到了世界第一,如果未來能夠實現商用,中國有望斬破現今能源局勢,實現自給自足的周轉。

可燃冰現在有技術開采嗎(可燃冰未來有望取代石油嗎)1

那麼,可燃冰要什麼時候才能在我國實現商用?它未來可能取代石油、煤炭和天然氣的地位嗎?

可燃冰是什麼?

可燃冰,正式名稱是甲烷氣水包合物。

它通常在低于10℃的低溫和大于10MPa的高壓下生成,在海洋中有大量儲存,偶爾也會上浮到淺水層,海床上時而能看到灰白色的、像是髒污冰塊一樣突起的“礦藏”,拿在手中,能感覺到它給人的感覺很像冰塊,但它會不斷釋放出“白霧”,有火源湊近時甚至還能燃燒起來,那就是可燃冰。

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它作為能源的價值來自内含的天然氣,甚至說它是天然氣的“壓縮包”也不為過:1立方米的可燃冰分解後,可以釋放出164立方米的天然氣。

這也是可燃冰被稱作新世紀清潔能源的原因,因為它進行完全的燃燒反應之後隻會産生二氧化碳和水,雜質極少,不同于煤炭燃燒會産生大量粉塵、氮氧化物等污染物。

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而且,世界上有很多可燃冰,公認的可燃冰儲量有1000萬億立方米,相當于有天然氣的2~10倍,同時這個儲量也是所有化石燃料總碳量的三分之一,作為替代能源而言,可燃冰再完美不過。

世界上的可燃冰都分布在哪裡呢?經過了大半個世紀的追尋,科學家們發現海底和陸地均分布有可燃冰,在我國近海尤其多,包括但不限于大西洋兩岸、太平洋周邊和印度洋北部。不僅如此,我國的青藏高原凍土區也是可燃冰重要的陸域分布區很難不說是自然給予中國的饋贈。

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中國地質調查局官網《可燃冰在哪裡?》

中國是一個貧油貧氣國家,又是制造業大國,在此前經常因為能源問題被他國“卡脖子”,如果能将天然氣開發為可商用能源,中國面臨的問題将得到很大程度的解決,既能夠促進制造業的發展、民用燃氣的降價,還能為碳達峰和碳中和的目标提供幫助。

除了中國以外,我們的鄰國日本也是一個資源貧乏的國家,他們對可燃冰的需求相當迫切,開采的事件也比中國要早,但至今沒有聽到日本開始大量商用可燃冰。這是因為,可燃冰的開采一直是一個世界級的難題。

可燃冰開采有多難?

之所以難開采,是由于一旦開采不慎,就會帶來嚴重的後果。

  • 一、地質災害。可燃冰經過多年的沉積,早已成為了海床的固結物,開采的量多達,或者操作不慎使得甲烷從可燃冰中釋放出來,很有可能會毀掉海床的物理性質,使得土地軟化,出現海底滑坡。

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水合物一旦大量分解,就會發生海底滑坡

不僅如此,覆蓋可燃冰的海底底層普遍是砂質,我們現有的海底鑽井等設備就是依賴于這層薄薄的地層,海底土地被破壞,還有可能造成大量的砂石湧進管道,導緻海底輸電、通訊電纜和石油鑽井平台等工程被破壞,這些甚至會影響到陸地上的工作和生活。

  • 二、海水汽化和海嘯。

大量甲烷從可燃冰中釋放出來,不僅會進入大氣,還會讓海洋中的甲烷濃度急劇增加,導緻海水被汽化,海洋生物大量死亡,嚴重時還可能引起海嘯。

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海嘯

  • 三、更進一步的溫室效應。

甲烷的溫室效應要遠遠高于我們熟知的二氧化碳,大約能達到二氧化碳的20倍左右,而且,由于可燃冰儲量豐富,如果這些甲烷全部逸散到地球大氣當中,帶來的将是3000倍于現在甲烷濃度的災害。

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甲烷碳當量是二氧化碳的25倍

因此,要避免以上的系列事件發生,首先要避免甲烷從沉積層釋放,也就是說,開采可燃冰的過程必須維持高壓或低溫,也就是說,開采這個過程本身就非常耗費能量,如果技術不成熟,開采可燃冰不僅危險,而且其性價比将遠遠比不上開采其他化石能源。

而且,由于海底礦物較為脆弱,要在底層建立開采裝置,就猶如“在豆腐上打鐵,用金剛鑽繡花”,非常考驗技術,存在很大的風險。

我國可燃冰何時能實現商用?

不過,我國目前一直在進行可燃冰的勘探和試開采,從1999年至今,已經取得了喜人的進展。

2007年,我國首次在南海北部取得了可燃冰的實物樣品,成為了繼美國、加拿大、日本之後的第四個掌握了實物樣品的國家;

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2009年,我國勘探到青藏高原五道溝永久凍土區、青海省祁連山南緣永久凍土帶都存在大量可燃冰,油當量達到350億噸以上;

2013年,在廣東沿海珠江口盆地首次鑽獲高純度可燃冰,再次發現可開采的儲量;

2017年,我國首次可燃冰試采成功,在南海海域實現了連續187個小時的穩定産氣;

2020年,第二次試采也圓滿成功,産氣規模達到了第一輪的4.8倍,創造了産氣總量、日均産氣量的兩項世界紀錄。

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2020年,中國完成第二次可燃冰試采氣

一直以來,國際的可燃冰勘查試采科技一直存在壟斷,我國隻好進行自主研發,最終,憑借着12項核心裝備、以水平井為核心的32項關鍵技術,中國完成了第二輪試采目标。

中國可燃冰的産業化也不遠了,自然資源部中國地質調查局的副局長表示,中國将力争在2030年前完成産業化目标,早日商用,為經濟社會所服務!

可燃冰有可能替代石油嗎?

作為飽受關注的“新星”能源,它能否動搖石油在現今的地位,也是人們非常關注的問題。

現階段來說,這很難,不僅僅是因為開采技術還需要進步,更因為石油的泛用性更好,它不僅是能源,更是一種重要的化工原料,我們現代很多工業用品——塑料、橡膠、化妝品等等,沒有什麼能夠離開石油的支撐。

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而可燃冰的産物主要是天然氣,以及少量的淡水,它很難完全替代石油的作用,但是,可燃冰作為現在儲量最大的替代能源,汽車、煉鋼、紡織、電力等領域,都可以讓它大展身手。雖然替代石油還有難度,但是商用之後替代天然氣和煤炭還是綽綽有餘的。

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屆時,世界的能源或将呈現出“可燃冰”和“石油”二足鼎立的局勢,而中國面對這些能源,必然會以積極的态度去争取。

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