最近幾十年來,随着生活、工業、科技等各個方面都需要消耗大量的能源之後,地球可探測且可開發的能源逐漸減少,石油、煤炭、天然氣這三大能源日益急劇減少,早已引起國際上的焦慮,畢竟這些能源皆是一個國家賴以發展的重要因素,而找到新的且可持續發展的新能源,已然成為國際上的重大課題。
近年來經過不斷探索,發現一種全球各個地區廣泛分布着潔淨且能量極高的新能源可燃冰,随之而來的是,世界各國能否成功找到可燃冰的開采方法。
潔淨能源可燃冰蘇聯在還未解體之前,不管是軍事實力還是科技實力,都與美國平分秋色,甚至在許多“黑科技”方面還比美國更加拔尖。當尋找新能源對于諸多國家來說迫在眉睫之際,蘇聯在上世紀六十年代通過“地震地球物理方法”在西伯利亞的凍土層之中,發現了可燃冰。
可燃冰,這個名字生動且形象地表述了這種能源的狀态,是一種類似冰狀白色或者淺灰色的結晶物,肉眼看上去更像是“透明”,且大多數情況是以“籠形”狀态。根據科學實驗數據所顯示,可燃冰燃燒之後的産物隻有二氧化碳和水,這對于環境來說是屬于潔淨能源。
不僅潔淨,而且所産生的能量很高,1立方米的可燃冰分解後可釋放出164立方米的天然氣。由此可見,如果這種能源能夠被人類廣泛利用,這不僅能夠促推動世界發經濟發展,同時也能夠解決困擾世界已久的環境和氣候問題。
在蘇聯成功探測到可燃冰之後,全球其他國家也展開勘測,目前全球已經有116個地區勘測到可燃冰的存在,而就大體上勘測出來的結果所顯示,大部分是分布在北半球。據了解,全球可燃冰的儲存量是天然氣和石油存儲量的兩倍之多,專家預估可供人類使用近1000年。
值得一提的是,中國是全世界範圍中可燃冰儲量全球第一,廣泛分布在我國南海海域、東海海域、青藏高原凍土、東北凍土等地區。就這一點來說,可謂是上天給中國饋贈的一筆巨大财富。
開采可燃冰到底有多難?至于這筆巨大财富能否啟動,主要還要看中國是否具備這個技術。因為可燃冰截止到目前為止,仍沒有國家能夠成功大規模開采和使用。可燃冰之中包含了二氧化碳、氮氣、甲烷,是屬于天然氣和遊離水在大于10MPa且低于10℃這種高溫低壓狀态之下的混合物,而一旦這樣的保存環境受到破壞,就會分解,而且遇火即燃。
雖然目前國際上對于石油的開采技術已經十分成熟,但可燃冰與傳統的石油能源存在巨大差别,無法按照現有的開采技術進行開采。要知道,可燃冰中最主要的成分是甲烷水合物,其中的甲烷便是最主要的可燃能源。在低溫高壓的環境之後,它就是固體;而一旦脫離這樣的環境冰塊會融化,甲烷也會随着揮發。簡單點來說,在沒有可行的方法之間,就沒有國家敢“動”可燃冰,因為那等于直接破壞。
溫度一旦上升且壓強減小,便容易導緻甲烷洩露,這不僅僅是浪費能源,更可能引起相關海域或者凍土層被燃燒起來。一旦燃燒溫度升高便會有更多的可燃冰融化,易燃的甲烷大面積洩露,引發一系列災難性後果。而對于可燃冰的開采方式,國際上比較普遍的有三種方法。
第一種是直接加熱法;就是在開采的時候通過直接加熱而讓可燃冰融化,将分解揮發出來的甲烷直接收集起來。
第二種方法是加壓法;采用低密度泥漿鑽井達到減壓的目的;或者在儲存有可燃冰之下通入其他氣體,以此來降低可燃冰儲存環境的壓強;
第三種是固态采集,是需要通過化學劑來穩定可燃冰的固态形勢,這種方法普遍認為最不可取,化學劑或會引起相關性的污染,污染環境。這也就會變相地将原本接近的能源,變成與傳統石油、煤炭能源一般,皆是會帶來環境污染。
中國在2030年可商業性開發據了解,可燃冰開采過程如果不恰當,很可能會導緻甲烷洩露。而甲烷是一種會導緻溫室效應的氣體,它對全球溫室效應的影響是二氧化碳的20倍左右。
需要知道的是,可燃冰被大量儲存在凍土層或者海底,也是屬于凍土層或海床結構中的一部分,開采的時候如果沒有及時進行填充,那将會對海床或者凍土層造成破壞,将會導緻土地軟化塌陷,或者海底滑坡等現象。因此,在開采可燃冰的時候,不僅要防止洩露,同時還要能夠填補。這無疑是加大了開采難度,因此目前國際上還未曾有國家能夠将可燃冰進行商業性開發。
而面對這個難題,中國已經研發出相關技術,我國在南海神狐海域水深1266米海底以下203-277米的天然氣水合物礦藏中開采出天然氣的一次突破,這雖然也是中國首次在這種深度中試采成功,但卻為日後開采可燃冰埋下了伏筆。據了解,對于可燃冰,中國或将在2030年可商業性開發。
可以預見的是,縱使中國在可燃冰儲存量全球第一,以及屆時開采技術卓越,相信我國也不會過多地開采可燃冰,這一方面是為子孫後代計,另一方面則是開采的時候同樣也會也釋放其中的二氧化碳,進一步加劇全球溫室效應。
在全球龐大的人口基數之下,地球可利用的能源極具減少,近年來人們最擔心的問題莫過于石油是否會面臨枯竭,畢竟地球所儲存的石油雖然很多,但人類所能夠探測到且可以開采的比例實在極其有限。可燃冰的出現,讓人類帶到了未來能源的曙光,至于什麼時候能夠将可燃冰開發利用和造福人類,還将拭目以待。
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