130方燃气能用多久,相当800亿吨石油!可用130年,我国南海的可燃冰多久可以用
相当800亿吨石油!可用130年,我国南海的可燃冰多久可以用
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在全球绝大部分深海中,蕴藏着一种名为“可燃冰”甲烷水合物,简单来讲就是大量可燃烧的甲烷被冰封住,因此未来可燃冰有可能成为替代石油的能源。
根据探测的数据,我国南海分布着大量可燃冰,储量相当于800亿吨石油,预计可以用130年。
不过,在深海作业难度极高,更不要说开采能源了,美国人甚至断言,他们永远不会开采可燃冰。
那么中国会开采可燃冰吗?南海的可燃冰还要多久才能用?
可燃冰的学名是“甲烷水合物”,顾名思义就是可以燃烧的冰块,都说“水火不能相容”。
既然可燃冰都是冰了,怎么还能燃烧起来?因为可燃冰是水和甲烷在高压低温环境下形成的固态结晶,就像是固体瓦斯。
如果你拿到一块可燃冰,你会发现它看起来有些晶莹剔透,看起来跟摸起来都很像日常看到的冰块,但你仔细听就会发现,手中的“冰块”正在发出咝咝的声音,听起来有点像煤气泄漏。
当你拿着燃烧的火柴接近可燃冰,它不仅会直接融化,还会开始燃烧起来,这时可燃冰会逐渐分解成为气体。
在分解之后,其天然气含量通常可以达到80%以上,最高可达99.9%,但是这些气体从何而来?
研究表明,想要形成可燃冰需要有大量烃类气体,烃类气体是碳氢气体的总称,常见烃类气体有甲烷、乙烷等等。
可燃冰所需的烃类气体主要有三种来源:一种是微生物降解形成的,一种是深部油气田热降解形成的,还有一种是前面两种混合形成的,而我国南海发现的可燃冰是第一种,即微生物气型。
可燃冰燃烧后可以分解出天然气,根据测试结果,一旦1立方米的可燃冰彻底分解,大概可以产生150立方米的天然气。
如果按照热量来看,可燃冰的热量是移植煤炭、石油和天然气的两倍。
同时可燃冰还被认为是清洁能源,其所释放的气体是甲烷,并且没有什么杂质,所以产生的污染物远远少于石油和煤炭,可见其是具有商业开发潜力的清洁能源。
我国可燃冰开发研究到哪种程度?
早在20世纪三十年代,苏联在铺设天然气管道时就发现海底经常会有冰块,当时苏联没有往能源方向想,只觉得这些冰块影响天然气管道的铺设。
等到六七十年代,美国、苏联等多个国家陆续发现可燃冰,这时可燃冰才以“潜在能源”的身份被人们关注。
相比其他国家,我国可燃冰研究比较晚,等到20世纪80年代中期,随着经济发展速度不断加快,石油等常规能源的供需矛盾越来越大,此时国家才开始研究可燃冰。
1999年,广州海洋地质调查局开始在南海勘探可燃冰,这时我国该方面的研究正式进入快车道。
与找石油不同的是,我国在南海找可燃冰的道路并不坎坷,广海局刚开始找就发现可燃冰存在的地理标志,这是我国有史以来首次正式在深海发现可燃冰。
2002年,为了尽快摸清我国海域中的可燃冰储量,国家正式就此成立专项,而开发技术研究等各方面工作也在同步推进中。
五年后,在大致确定可燃冰分布范围之后,我国决定尝试在南海北部进行第一次可燃冰钻探。
在本次作业中,我国顺利从深海获取可燃冰的样品,这意味着我国成为全球第四个从海底获得可燃冰样品的国家,我国在这一方面的研究已经进入领先行列。
等到2017年,在经过前面20多年的沉淀之后,我国开始在南海尝试开采可燃冰并且取得成功,开采过程总共持续60天,
此后我国曾在2020年再次启动试采工作,但是本次试采还是没有拉开我国商业化开采可燃冰的序幕,这是为什么呢?难道现在已经不需要可燃冰了吗?
答案当然是否定的,以石油为例,2022年,我国从全球48个国家买了50827.6万吨原油,进口金额高达24350亿人民币,与同期相比上涨41.4%。
可想而知,在经济快速发展的背景下,我国对能源的需求节节攀升,而可燃冰作为可能成为清洁能源的存在,自然是我国的重点“发展对象”。
但我国之所以还没有办法对可燃冰进行商业化开发,是因为开发难度远远超乎你的想象。
其实发现可燃冰并不难,很多国家的勘查船都可以发现可燃冰的踪影,现在影响开发的主要问题是,如何将可燃冰中的甲烷分离出来再送到海上。
可燃冰是固态的,不像流动的石油,我们打个井就能够让石油喷出来,但我们能不能把可燃冰从海底搬上来呢?
可燃冰通常埋藏在水下500米的海底以下,高压、低温是这里环境最显著的特点,工人们很难深入到水下作业。
而可燃冰对温度和压力的变化非常敏感,一旦高压低温的环境发生变化,这时可燃冰还没有被提取出来就已经完全分解,因此开采整块可燃冰是不现实的。
也就是说,可以先让可燃冰在底下释放出甲烷,然后我们再将甲烷收集起来。
这意味着我们要先持续不断向储藏层注入能量,改变储藏层的气压跟温度,让可燃冰不断释甲烷,但是这个过程稍有不慎就有可能会引发生态灾害。
首先,这时会有庞大的甲烷气体在一瞬间被释放,这些气体可能会直接排放到海洋中,进而对环境造成污染。
看到这里可能有人会有疑问:“不是要让甲烷释放后直接收集吗?怎么又成释放到海洋中了?”是因为现有的技术还没有办法做到稳定收集甲烷。
此前日本曾在沿海尝试开采可燃冰,他们也是用降压法让可燃冰先释放甲烷,然后再将甲烷气体收集起来,结果刚到第六天,收集甲烷气体的管子就被沙子堵住了。
其次,大量开采可燃冰意味着要破坏原本稳定的储存层,因此有人担心此举会破坏海床结构,这一点也是比较好理解的,毕竟开采可燃冰跟保持其稳定形态本身就是矛盾的。
有的环保人士还指出,可燃冰分解后不仅会释放甲烷,还会释放大量的水,导致所在区域的水分迅速增多,导致出现海啸活动。
听完环保人士的话,日本网友的心已经凉了大半截了。
不过此前在开采过程中,日本研究人员曾就开采可燃冰对海床的影响进行研究,结果表明没有证据直接证明开采可燃冰会破坏海床结构,但对于饱经地质灾害的日本民众来讲,他们还是很担心。
除此之外,还有研究表明,可燃冰所在的海域存在一些以甲烷为生的生物群落,比如细菌、螃蟹等等,这种现象是比较罕见的,因此有人认为应该重点保护他们的生活环境,不能随意对可燃冰进行开采。
归根结底,就可燃冰的商业价值而言,人类自然会想方设法开采可燃冰,但这一过程是艰难的,进展并不顺利。
可燃冰本质上还是一种化石燃料,开采化石燃料出现的问题可燃冰也会有,因此我们不能乱开采,而是要经过验证之后,确定开采技术安全可靠再考虑商业化开采。
参考资料:
1、我国首次成功试采海域可燃冰,实现连续187个小时稳定产气,经济日报,2017-05-22
2、新华网:中国试采成功 可燃冰规模开采终现“光明”
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