可燃冰究竟长啥样?
我国实现了首次成功试开采可燃冰,这也标志着我国可燃冰的勘探工作进入了一个崭新的发展阶段,甚至有望改变全球能源供应格局。可燃冰这么至关重要的战略能源,到底长啥样?它外形似冰,那为何又可以燃烧呢?让我们通过记者的镜头去认识一下这一神奇的新能源。
可燃冰,也就是我们所说的天然气水合物,就是由天然气和水在高压低温的条件下形成的类冰状结晶化合物。从外形上看,可燃冰就像是白色或浅灰色的冰雪晶体。这时候如果有火源,它就可以像固体酒精一样被点燃,所以被称为“可燃冰”。
如果将同等体积的固体酒精和可燃冰同时点燃,可燃冰的燃烧时间远远长于同体积的固体酒精。可燃冰就像《变形金刚》中机器人争夺的“能量块”,占用体积小,蕴含的能量却不可估量。事实上,1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气。
李金发表示,中国海域的天然气水合物,我们现在基本预测,资源量要达到八百亿吨油当量,非常具有潜力,是短期内可以接替常规油气资源的一种清洁能源。
据估算,在世界各大洋中,可燃冰总资源量大约相当于全球已知煤、石油和天然气总资源量的两倍。储量巨大、高效清洁、燃烧值高等特点使得可燃冰被誉为21世纪最具商业开发前景的绿色清洁战略能源,也成为各国竞相研究开发的热点。
可燃冰能干啥?
同等条件下,可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍,而且燃烧后不产生任何残渣和废气,避免了最让人们头疼的污染问题。科学家们如获至宝,把可燃冰称作"属于未来的能源"。
可燃冰的最大特点就是能量密度高。它占用体积小,却蕴含大量能量。举个例子,一辆使用天然气为燃料的汽车,一次加100升天然气能跑300公里的话,那么加入相同体积的可燃冰,这辆车就能跑5万公里。
李金发说,如果这个能开发利用,将会大大的提高我国的资源安全保障能力,大大降低我国对外依存度,同时也会大大地改善我国能源资源结构。
中国陆地可燃冰开采技术也获突破性进展 达国际先进水平
据观察者网此前报道,今年初,经10余年技术攻关,吉林大学科研团队研发出陆域天然气水合物冷钻热采关键技术,填补了国内该领域空白,总体达到国际先进水平。此外,该技术还获得了2016年国家技术发明奖二等奖。
中国吉林大学从2004年开始开展陆域可燃冰钻采项目研发,攻克了高海拔和严寒地区施工等多项技术难题,成功研发了国内外首创的具有自主知识产权的可燃冰冷钻热采关键技术。
在海拔4000公尺的青海省木里盆地,科研团队利用该技术首次钻获陆地可燃冰实物样品,并成功实现了陆地天可燃冰试开采,打破了国外水合物钻探取样技术的垄断。
与国际上通用的“被动式保压保温取样”钻探原理不同,新技术首次提出“主动式降温冷冻取样”原理,发明了钻井泥浆强化制冷方法、水合物孔底快速冷冻取样方法和高温脉冲热激发开采技术,主要技术指标超过国外同类技术。
资料图 “海马”首次发现海底“冷泉”
中国地质学会聘请中国工程院院士苏义脑、康玉柱,中国科学院院士李廷栋等对项目研究成果进行鉴定,并做出评价,天然气水合物的钻采是非常规天然气开发中的世界性难题,该项目针对这一重大战略性技术储备需求进行技术攻关,为我国陆域天然气水合物的重大发现和成功试采提供技术支撑,总体达到国际先进水平。
目前,在可燃冰的勘探研究上,美国日本等国家都获得了长足的研究结果,但是都未能实现可燃冰的大规模开采。这个阶段转换到商业规模的开发生产阶段,还有经济、地质灾害、环境等问题需要考虑。
该研究团队也表示,由于天然气水合物资源主要分布于海域,下一步该团队将针对海域天然气水合物钻采技术开展研究,为我国天然气水合物早日实现商业化开采做贡献,并为“一带一路”战略服务。
在全球新能源革命的背景下,太阳能、核能、地热能、风能轮番爆发,不过唯独可燃冰的新进展迟迟未见。事实上,开发技术问题成为可燃冰开采的“拦路虎”。在技术上,可燃冰的开采主要使用热激发开采法、减压开采法、化学试剂法和水力压裂法,但开采成本和可能涉及到的环境问题仍未有完善的解决办法。
目前在可燃冰开发上,日本和美、德等国均处于领先地位。2013年3月,日本宣布成功从爱知县附近深海可燃冰层中提取出甲烷,成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。随后日本不断加快可燃冰的技术研究,特别是在福岛核电事故后,向来能源匮乏的日本更是在可燃冰上抱有极高的热情,希望能复制美国的页岩气革命,实现能源独立。
作为全球能源消费的第一大国,中国在可燃冰项目则起步较晚。国土资源部最早于1999年开始启动可燃冰资源调查,直到2007年成功获取可燃冰的实验样品。虽然中国成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家,但商业化进展比较缓慢,国内对于可燃冰开发的公司不多,真正形成产业链还有很长的路要走。
此外据央视报道,可燃冰使用前景广阔,但同时也存在风险。据估算,全球海底可燃冰的甲烷总量大约是地球大气中甲烷总量的3000倍,如果开采不慎导致甲烷气体的大量泄漏,将可能引发强烈的温室效应。如何安全、经济地开采可燃冰,并且从中分离出甲烷气体,依然是目前各国研究和利用可燃冰的核心难题。
(综合新华社、央视新闻客户端、联合早报、时代周报等报道)