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可燃冰,未来能源之星还是灭世恶魔?

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本文摘要:(由ai生成)

可燃冰是潜在的清洁能源,储量丰富,分布于中国南海、东海和青藏高原。开采技术复杂,存在环境风险。中国通过“蓝鲸1号”和“蓝鲸2号”钻井平台试采,取得进展。然而,商业化生产面临技术和成本挑战。中国计划2030年实现可燃冰商业化开发,以减少对传统能源依赖,推动清洁能源发展。

关于可燃冰的老文,可以供大家全面了解下可燃冰的全球发展情况。


在遥远的中国南海,一,团火焰在燃烧了两个月以后,于2020年3月下旬被人们缓缓熄灭。它是蓝鲸2号海洋钻井平台的排气火炬,来自海底深处的天然气在水幕中化作火光,用这种方式重见天日。这些天然气来源于一种被一些人寄以厚望,但也被另一些人畏之如虎的物质,可燃冰。

01. 正在试采可燃冰的蓝鲸1号海上钻井平台 | 2017年,中国首次海底可燃冰试采由“蓝鲸1号”钻井平台执行。出处@图虫创意寄以厚望,是因为可燃冰的储量极为丰富。据粗略估算,它所蕴含的天然气资源可达到已知常规天然气资源量的数十倍;如果按有机碳储量计算,大约是已知煤炭、石油、天然气有机碳总量的2倍。假如能够大规模商业化利用,将会成为未来的能源之星,保障世界的化石燃料安全。

02.全球有机碳储量分布图 | 尽管对有机碳的估算还比较粗糙,但可燃冰仍远远多于常规化石能源。数据源自文献[1]。制图@陈随/星球科学评论畏之如虎,是因为这是一种并不稳定的物质。如果在大规模商业开采中出现意外,可能会造成可燃冰的大规模分解,向海洋释放大量天然气,造成严重的环境灾害——也许会引发人们难以想象的后果。尽管如此,人们依然在向这片尚未被攻克的资源库发动猛攻。世界多国正在积极开展可燃冰开采技术研究,继页岩气革命后,一场可燃冰革命也正在吹响号角。油价暴跌对我们意味着什么?4430 赞同 · 243 评论回答在这样的时代背景下,如何看待人们对可燃冰复杂而又纠结的心态?这需要从了解什么是可燃冰,和它“劣迹斑斑”的历史说起。

03.海底可燃冰样品 | 采集自印度洋某处的可燃冰样品。图源@USGS/美国地质调查局 01 可燃冰是什么?它在哪里?可燃冰是一种气体水合物,它看似冰块,洁白而多孔,质地比冰块略软、略轻。它是一种由水分子做牢笼,将气体分子囚禁其内的疏松固体。能够“身陷囹圄”的气体有很多种,如氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷等。当被囚禁的气体是以甲烷为主的天然气时,人们就管它叫天然气水合物,俗称可燃冰[1-2]。可燃冰分解时,单位体积的固体可燃冰,能够释放150-180倍体积的甲烷气体和大量的液态水。

04.可燃冰的两项神奇之处 | 因为可燃冰分解时会释放大量的水,能够带走大量热量,所以可以如左图一般用手托着燃烧;右图是可燃冰“囚笼”的示意图,无数个这样的小笼子彼此连接,就成为固体可燃冰。图源@ worldoceanreview.com  形成可燃冰需要四个必备条件:(甲烷)气体、液态水、较低的温度和较高的压力,缺一不可。其中,甲烷要么由泥沙中的生物遗骸腐 败产生,要么来自于地下深处天然气藏渗透上来的天然气[2]。

10.宏观状态的可燃冰 | 大量甲烷在开放空间里与水结合,可以形成大块的可燃冰,图为在墨西哥湾海底800多米处,由甲烷气泡溢出形成“可燃冰丘”。大量贻贝生活在可燃冰附近,它们的食物是依赖甲烷生存的化能自养微生物。图源@USGS/美国地质调查局

12.印度洋海底采集的可燃冰 | 2006年印度国家天然气水合物计划一期项目采集的可燃冰样品,可燃冰存在于海底泥沙地层的裂缝里。图源@USGS/美国地质调查局更多的时候,可燃冰以肉眼难以看到的状态,分散储存在泥沙颗粒之间的微小孔隙里。虽不起眼,但有着更大的储量,是目前人们勘探和试采的主要目标。

13.含可燃冰砂砾沉积物样品 | 产自加拿大Mallik冻土试采区的含可燃冰沉积物,深色砾石和砂粒周围的白色物质即为可燃冰,这是孔隙中的可燃冰透露出来的一点颜色。图源@USGS/美国地质调查局总之,这是一种主要储存在“烂泥巴和稀沙子”里的有机碳能源,它的外观和分布位置具有特定的规律。

20.海底甲烷释放和两种消耗机制的示意图 | 绝大部分从海底释放的甲烷会被微生物或海水溶解氧给氧化掉。图源@文献[14]此时,地质研究可以给我们提供一些线索。(2)劣迹斑斑的古代可燃冰爆发在距今1.83亿年前的侏罗纪早期,全球范围内发生过一次严重的大洋缺氧事件(OAE),造成许多海洋生物灭绝。尽管尚存争议,一些科学家认为可能与大规模的海底可燃冰分解有关[15-17]。

21.早侏罗世托阿尔期海洋缺氧事件示意图 | 该事件发生于距今1.83亿年前,造成大量海洋生物灭绝,其中可燃冰快速分解是可能的原因之一。图源@文献[17]在距今约5500万~5600万年前,全球发生过一次非常剧烈的环境突变。在很短的时间里,大气快速升温、海洋出现局部缺氧、大西洋明显酸化等事件相继出现,也被许多科学家认为与海底可燃冰的突然释放有关。但究竟是可燃冰分解引起升温,还是升温引起可燃冰分解,现在仍存争论[18-20]。

23.巴伦支海密集的海底麻坑 | 在巴伦支海的比约恩纳陆架槽边缘,海底有大量的麻坑,这种海底地貌的形成与可燃冰分解有关。图源@文献[9]它们的深度可达10-40米,直径300-400米,更大坑洞的尺寸有600x1000m左右[9,22]。在坑洞周围,海底仍在释放甲烷气泡。密集的气泡在海水里连成一串,在仪器成像里可以看起来就像是千万根火炬。

25.麻坑成因示意图 | 麻坑的形成与可燃冰分解有关,会释放大量甲烷进入海洋,也会有一部分甲烷进入大气。图源@文献[9]在陆地上,人们也在冻土地带发现过类似的现象。2014年,俄罗斯西北部Yamal半岛上,人们在地面上发现了一个大坑,周围有新近被翻出的泥土,甚是奇特。经过科学家的实地考察,发现这是因为地下气体压力过大,冲破土壤导致的一场气体爆发。

26.俄罗斯Yamal半岛2014年气爆坑爆发前后的航拍对比图 | 这种气爆坑的形成源于泥土里的高压气体爆发,可能与可燃冰分解有关,这个坑的直径约为25米。图源@文献[25]  类似的现象在北极圈附近的冻土地带并不罕见。2017年5月,一条河道中开始产生鼓包(下图2),到了7月便炸成以一个大坑(下图4),直径达到数十米,并在爆发以后持续释放甲烷气体[26]。

27.俄罗斯Yamal半岛2017年某个气爆坑爆发的航拍对比图 | 这个坑形成于一处河道底部的冻土带,爆发以后坑内蓄水成湖。图源@文献[26]有一种解释认为,这些气爆坑的形成,与冻土地下可燃冰的分解和气体爆发有关[27]。在2014年产生的气爆坑位置,地下60米处可能存在一层可燃冰。或许正是这些可燃冰分解产生了许多无处释放的甲烷气体,它们在冻土里横冲直撞、上涌聚集,最终炸成大坑。

29.高压天然气穿过近200米厚的海底泥沙 | 上图为人工地震剖面,下图是原理示意。高压气体从可燃冰稳定带下的高压游离气聚集带上涌,破坏、挖掘、穿过蕴含可燃冰的泥沙后,聚集在浅近海底,留下“管状结构”,管道直径约20米。图源@文献[29]但这只是可燃冰分解引起滑坡的一种机制,还有一种机制可能引起更大规模的海底滑坡,甚至引发海啸——那便是由于可燃冰分解引起的地层变形、强度减弱,并最终在坡度适当的地区滑落。

30.由可燃冰分解引发海底滑坡的示意图 | 当可燃冰稳定带底界因为种种原因上移时,会使海底的一层可燃冰分解,一方面释放气体进入海水,另一方面改变泥砂层的力学性质,引起大规模滑坡。图源@grida.no挪威西北部海域的Storegga滑坡是目前已知规模最大的海底滑坡之一,一些科学家认为它与周期性大规模可燃冰分解有关[11,30-32]。最近一次滑坡发生于8200年前,在挪威、冰岛、英国北部等地引发过大规模的海啸灾害,重创了当时生活在北欧沿海地区的古人类聚落[33]。

35.中国南海首次可燃冰试采的主要环境监测数据 | 来源@文献[47]这当然是一个好消息,但无论是中国的第一次试采还是日本的两次试采,均未公开海底是否发生变形的数据[48]。在刚刚结束不久的中国第二次海底试采中,人们使用了“未观测到甲烷泄露,未发生地质灾害”这样的字眼,这符合第一次试采后的检测结果,但同时也没有提及是否存在地层变形等方面的情况。也许是没有发生,也许是变化太小没有探测到,但也不能排除这些变化尚未从几百米深处影响到海底。这些变化所需的时间,也是未知数。以2017年俄罗斯Yamal半岛发生在河道里的气爆为例,从发现变形到最终爆发用了两个月,但气体在地下聚集发展了多久,人们则完全没有头绪。在斯瓦尔巴德岛北部的海底泥沙中,高压天然气聚集、破坏地层产生“管道结构”需要多长时间,现在也完全是未知数。

36.中国南海首次可燃冰试采时的火炬 | 图源@文献[47]总之,在关于可燃冰开采引发海底变形的领域,还存在太多的空白,我们并不知道地层变形将如何累积、高压气体是否在地下聚集、何时会开始上涌破坏地层、何时会上升到海底浅层、何种条件会触发滑坡、风险会达到何种规模、滑坡是否会使附近的可燃冰失稳分解等细节。根据一份计算机模拟研究,长期(长达4年以上的水平井开发)可燃冰开采会引起地层变形逐渐积累,并最终可能会发展成大规模海底变形甚至滑坡[49]。因此,一两口井持续一两个月的试采和数据测量,或许并不足以说明问题。而矛盾的是,想要知道这些问题的答案,只能开展时间更长、规模更大的生产实践,甚至在真实的事故里来分析事故的原因。在当下的科学认识水平下,只要开采可燃冰,就意味着要承担很多未知风险;但也只有继续进行开采试验,才能更好地认识风险。这种不可调和的矛盾,会贯穿在整个可燃冰开采的实践里。

37.位于加拿大麦肯齐三角洲的Mallik可燃冰试采现场 | 这里位于北极圈内,极度严寒,阳光穿透大气中的冰晶后呈现出光柱。图源@USGS/美国地质调查局当代海洋正处在表层海水快速酸化和缺氧的背景下[51-55],人为引发可燃冰分解和释放的前景不免令人担心。而且这些研究大多集中在海洋表层,并没有深入考虑海底可燃冰分解造成的深层海水酸化和缺氧问题。由于表层海水与深层海水的大规模交换作用(如温盐环流),最终的情况可能更糟。

38.驱动全球海水大规模交换的温盐环流 | 图源@grida.no海水酸化会影响部分海洋生物碳酸钙外壳的合成,缺氧海水则容易引发大面积生物死亡,二者最终会影响到海洋食物链,并以此影响到人类社会。

39.图注见下方斜体字海洋化学性质的变化如何影响海洋生物?| 许多浮游生物具有钙质外骨骼,酸化的海水不利于生物合成,会严重影响它们的生存,从而危及到整个海洋食物链。图中的生物是翼足类动物,它是一种具有碳酸钙贝壳的软体动物,幼体营浮游生活。研究人员将它的贝壳放在当前认识水平下,与2100年海水酸性和碳酸盐含量相当的水中,45天后贝壳就开始溶解。图源@NOAA/美国国家海洋和大气管理局虽然短期内肯定不会引起大规模生物灭绝,但势必会逐渐改变现有海洋生物的生存格局,从而进一步影响到海洋养殖业和捕捞业,并以这种方式影响人们的餐桌——海洋为人类提供了18%的蛋白质来源,它们不光是各种生猛海鲜,还有以海洋生物作为饲料的家畜家禽。一旦海洋的生态出现问题,人类社会将会发生不小的动荡。

40.夕阳下的渔船 | 可燃冰开采对海洋环境的潜在冲击,会通过复杂的食物链最终影响到每一个人。图源@VCG是的,人们需要关心可燃冰开采对于海洋环境的潜在冲击,这不仅因为对于可燃冰的各种认识仍然过于粗浅,而且暂时还没有很好的监测手段和可靠模型,更因为它也能影响到你我饭桌上的食物,影响到子孙后代的食物。

41.海鲜 | 对于普通人而言,关注可燃冰开采风险,最终会回归到食物安全问题。图源@VCG可燃冰只是地球上存在了亿万年,并将继续存在亿万年的一种物质,是这颗星球生生不息的碳循环发动机中,一个并不起眼的小齿轮。它究竟是未来能源之星,还是将要影响人类社会的魔鬼,决定权其实在于人类。在于人们选择怎样的开发策略,在于保持高度谨慎徐徐图之;在于充分做好风险研判和科研跟进,在于提高从业人员的风险认知水平。也在于整个社会的你我他,能够认识到可燃冰这种物质的风险,和背后尚存的诸多未知。

第二篇:

中国可燃冰储量世界第一,够全人类使用1000年,为何不开发?

文 | 华商韬略 霍怡

  除了众所皆知的石油使用的广泛性,石油还和一个重要问题挂钩——

从1974年美国以保障沙特安全的“不可动摇协议”作为筹码换取OPEC,将美元作为石油定价和贸易结算的唯一货币后,美元霸权之锚便从黄金换成了石油。

  工业时代人们离不开能源,只有当新能源取代化石能源,石油成为普通工业大宗商品,它的金融属性消失了,才将不再被当做美元锚定物。

  中国新能源产业的布局指向了一个未来:当我们拥有了新能源的绝对话语权,美国也将就能源产业的夕阳化而让美元霸权成为昨日黄花。

  2017年5月18日,中国“蓝鲸一号”实现了海面可燃冰的试采活动,这是一个巨大突破。

  要理解这个突破,首先得理解“可燃冰”。

可燃冰蕴含着将近80-90%的甲烷,1立方可以释放160-180标准立方的天然气,这不仅足以用作燃料取代部分石油,换算成2元/立方米的天然气,约合1分2厘/立方,相当于免费的新能源。

  目前可燃冰的总资源量是已知煤、天然气和石油量的2倍,足够人类使用6.4万年,海底分布相当于4000万平方公里,足够人类使用1000年。

  理解了可燃冰,再说回可燃冰的开采,事实上,由于它身处的环境,可燃冰的开采难度极高,世界各国都持着非常谨慎的态度,一个不小心可能就会加剧温室效应或造成地质灾害。

在这样困难的大前提下,“蓝鲸一号”在南海区域连续开采180小时,最后一把大火烧出了南海所蕴含的5000亿吨优质可燃冰,累计产气量高达30万立方米,这意味着我国未来将不再为紧张的资源问题所扰。

  这次的开采创下了数个世界纪录,是全球首次实现开采难度最大的安全可控开采。

2019年,中国地质调查局同中石油天然气集团等国内外70多家单位进行了第二轮可燃冰的试验采集,到了2020年2月,试采超额完成任务,这次仅用了1个月就开采了86.14万立方米天然气。

  根据这次试采,专家进一步进行调试,2021年12月,中科院科研团队研制出了全球首套可燃冰的试验开采系统,这意味着我国距离可燃冰商业化又进了一步,更有望实现家家户户通上可燃冰产生的天然气。

到目前,我国探测到的可燃冰储量已经达到世界第一,根据《中国矿产资质报告2018》中显示,分布于海域中的可燃冰大约为800亿吨。

  而另一边,我国还有冻土区大量的可燃冰,2009年专家就曾给出估量的数据——青藏高原的可燃冰储量可达到350亿吨油当量。

  从《天然气发展“十二五”规划》中可以看到,我国对可燃冰制定了具体的开采计划,并且按照计划严格执行着——2006到2020年处于调查阶段,2020年到2030年间尝试开发生产,2030年到2050年将进入商业化生产。

当然,商业化的前路依然漫漫,除了高昂的开发成本,在开发技术和储存技术上我们还有很大的成长空间,我国现在使用的降压开采法还存在着被海底砂石流入中断出气的风险,未来也需要逐一突破。

第三篇:

面对能源危机,为什么没有人关注可燃冰了?

作者:艾牛科普君

来源:知乎

可燃冰是一种在极低温度和高压下形成的天然气水合物,天然气就是甲烷,也叫瓦斯气体,因此可燃冰也被叫做固体瓦斯、甲烷水合物。其燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水,污染小,且储量巨大,因此在过去被认为是未来的能源之一,甚至被人认为是石油的替代品。

1810年,人类首次在实验室发现了可燃冰。可燃冰的形成要满足两个条件,一个是高压,另一个就是低温。据悉,可燃冰在0℃时,只需30个大气压即可生成。当温度升高或者压力降低时,便会有发生分解,因此它只能存在于寒冷的深海与地下深层。2000年开始,可燃冰的研究与勘探进入高峰,不过近些年随着页岩气等新型能源的发展,很多国家对可燃冰的开采研究热度不复以往。

由于技术和成本等方面的挑战,目前的可燃冰开采和利用还处于探索和试验阶段,尚未实现商业化生产。现在可燃冰并没有得到广泛的应用,主要原因如下:1.开采难度大:可燃冰存在于海底和极地等深海和寒冷环境中,开采难度和成本都非常高。对于可燃冰的开采和生产还需要先进的技术和设备,这些都需要大量投资和研发。目前开采可燃冰的方法有很多种,包括减压开采法、热激发开采法、化学试剂注入开采法、固体开采法、CO2置换开采法等,不过这些方法都不太理想。

2.环境风险高:可燃冰的开采和生产过程可能会给环境带来一定的负面影响。例如海底地质变化、生态破坏等问题。因此,在开采和应用可燃冰时需要采取严格的环保监管措施,这也会增加成本。甲烷是强温室气体,如果在开采过程中大量溢出释放到大气中,还会加剧全球变暖。3.竞争激烈:随着新能源技术的不断发展,可燃冰面临着来自其他清洁能源的竞争,包括太阳能、风能等。这些新能源技术逐渐成熟和普及,使得可燃冰的市场和前景变得更加不确定。综上所述,尽管可燃冰曾经被看好,但是其开采、生产成本高,环境风险大,竞争激烈等问题限制了其应用,使其目前并没有得到广泛的应用。

不过这并不能排除未来因为技术进步,使得开采成本下降,可燃冰被广泛应用的可能性!据国际能源署(IEA)的数据显示,全球可燃冰矿藏储量十分惊人,实际上远超过了目前已知的化石燃料储量。这些可燃冰位于海洋底部和极地地区,其中约80%的储量位于北极地区,其余的则分布在南极、太平洋等其他海域。中国的可燃冰主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带以及东北冻土带。虽然大众不再过多提及可燃冰,但部分科学家们并没有放弃,一直在努力研究如何开发这些储量丰富的燃料,以满足未来能源需求。

第四篇

可燃冰是什么?为什么一点就着

早在20世纪60年代,人们在冻土带和海洋深处发现了一种可以燃烧的“冰”,就是天然气水合物,即后来被人们称作“可燃冰”的物质。可燃冰中甲烷含量占80%~99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多,而且其广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境,在全球范围内的储量是现有天然气、石油储量的两倍,足够人类使用1000年,因而被各国视为未来石油、天然气的替代能源。

作为理想的清洁能源,不少国家都对可燃冰进行相关的勘探开采工作。目前已有超过30个国家和地区在进行“可燃冰”的研究与调查勘探。我国也在积极进行“可燃冰”的相关研究与勘探开发。

今年国庆假期期间,据深圳大学消息,日前由谢和平院士团队自主研制的全球首套深海沉积物(可燃冰)保压保温取样/存储装备搭载“奋斗者”号万米级载人深潜器完成海试任务。本次海试实现了深海原位压力温度的固体可燃冰样本主动保压保温获取,属于全球首次,有望破解可燃冰资源原位勘探开发难题,同时也为深海原位保压保温科研与工程提供全新的仪器装备。

据悉,9月29日,经8小时的深潜作业,在1385米深海成功获得保持14.50兆帕原位压力、3℃原位温度的固体深海沉积物/可燃冰样品,攻克了深海沉积物(可燃冰)保压取样技术难题,填补了深海沉积物(可燃冰)保温取样技术世界空白。

可燃冰为什么如此贵重,科学家还需要专门在深海里勘探开采可燃冰?

据中国地质调查局网站介绍,可燃冰,是一种气体分子和水分子在低温高压下形成的结晶物质,学名“天然气水合物”,分解为气体后,甲烷含量一般在80%以上,最高可达99.9%。

可燃冰外貌极像冰雪,遇火可以燃烧,又称“气冰”、“固体瓦斯”等。自然界中多呈块状、层状、透镜状、结核状、脉状、浸染状、分散状等形态。2007年起,在我国海域陆续发现了多种形态的可燃冰,2009年我国祁连山冻土区发现的可燃冰则以裂隙充填型为主。

可燃冰的形成需要大量的烃类气体,这些烃类气体有的来自于微生物的分解,也有一些来自于深部油气田的热降解,当然也有两者混合形成的。因此分为三种类型,分别是微生物气型、热解气型、混合气型。在海域发现的可燃冰绝大多数为微生物气型,我国南海北部海域发现的主要属于这种类型。在陆域发现的可燃冰以混合气型、热解气型为主。科学家利用碳同位素的比例关系,来判断可燃冰的气体来源。

有人曾对可燃冰进行过测试,结果表明:如果1立方米的可燃冰完全分解,可以释放出大约150立方米的天然气。根据可燃冰的储量推算,其热量相当于世界已知煤、石油和天然气总热量的两倍。很多优势表明,可燃冰是具有很大商业开发价值的新能源。

可燃冰还是人类理想的优质清洁能源。由于可燃冰在常温常压下释放的气体主要是甲烷,杂质很少,几乎不会产生有害物质。可燃冰在燃烧过程中产生的二氧化硫要比石油和煤炭少很多。如果这种能源被人类有效利用,不仅能有效缓解地球能源危机,还会减轻环境污染,造福人类。

尽管自然界的天然气储量巨大,但是天然气的开采却相当困难。

因为天然气水合物是在低温高压下形成的,一旦脱离地下或洋底,便迅速气化。长期禁锢在洋底的天然气水合物像被打开的潘多拉魔盒一样,大量释放甲烷气, 其猛烈程度可能导致海床崩塌或者其他灾害,这是十分危险的。因此,美国地质调查所发出这样的警告:“开发可燃冰必须谨慎从事,免酿后患。”

由于天然可燃冰呈固态, 不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出,在从海底到海面的运送过程中,甲烷就会挥发殆尽,同时还会给大气造成巨大危害。因此,天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时,对人类生存环境也提出了严峻的挑战。

天然气水合物中的甲烷,其温室效应是二氧化碳的20倍,而全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍,若有不慎,让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去,将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合物,一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出,还会改变沉积物的物理性质,极大地降低海底沉积物的工程力学特性,使海底软化,出现大规模的海底滑坡,毁坏海底工程设施,如:海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等。

无论是对中国还是对世界来说,可燃冰都是一种极具潜力的资源,作为未来能源市场的前沿阵地,我国也在加快推进天然气水合物勘查开采产业化进程,据中国地质调查局基础调查部副主任、天然气水合物试采现场指挥部办公室主任邱海峻介绍,我国将在2030年左右实现可燃冰的商业化开发。未来,可燃冰将给人类生活带来怎样的改变,让我们拭目以待!

来源:中国地质调查局网站、中国矿业报、中山大学海洋科学公 众 号等综合整理

作者:李熙

中国的开发进度值得关注!

可燃冰,这个蕴藏着巨大能源潜力的冰炭合物,正在成为全球能源界的瞩目焦点。而在这场全球争夺可燃冰资源的赛跑中,中国可谓中国可谓是领跑者。在过去几年的努力下,中国已经取得了令人瞩目的成果,离成功探明、开采可燃冰的目标已经越来越近。

可燃冰的潜在能源

随着人类对能源需求的不断增长和传统能源资源的日益减少,新能源的开发变得尤为重要。在这样的背景下,可燃冰作为一种丰富且潜在的能源资源,备受全球关注。本文将介绍可燃冰的概念与特性,探究其潜在能源储量以及对环境的影响,并展望可燃冰开采的前景,为人类开启能源新纪元。

可燃冰的概念与特性:可燃冰,又称冰火或冰碳复合物,是一种由水分子和天然气分子构成的固态物质。在适当的温度和压力下,天然气分子可被囚禁在水分子的结构中,形成如冰状的物质。这种天然气资源的储藏量较其他化石燃料如煤炭、石油和天然气要丰富得多。

潜在能源储量:目前,可燃冰被认为是世界上最大的未开发燃料资源。据估计,全球可燃冰资源超过二十万亿立方米。而仅在我国,可燃冰资源量就达到了约一亿亿立方米,相当于石油和天然气储量总和的数倍。这种庞大的潜在能源储量为可燃冰的开采与利用提供了巨大的可能性。

对环境的影响:虽然可燃冰能够成为替代传统能源的有力选择,但对其开采和利用也需谨慎对待。一方面,可燃冰的开采需要特殊的技术和设备,可能对海洋环境造成影响,如海底地质的改变、水体温度的升高等。另一方面,可燃冰开采产生的二氧化碳排放量相对较低,但若不合理处理产出的甲烷气体,将可能加剧温室效应。因此,在开采和利用可燃冰的过程中,需要制定科学的保护措施和环境规划,确保可燃冰资源的合理利用和环境的可持续发展。

可燃冰开采的前景:可燃冰的开采技术尚不成熟,但世界各国都在积极探索和研发相关技术。中国也于2017年在南海海域成功取得了可燃冰试采的突破性进展。开采可燃冰的成功将极大地改变全球能源结构,减少传统能源的依赖,进而推动清洁能源的发展。与此同时,可燃冰的开采将使各国能源供应更加多样化,减少能源短缺带来的安全隐患。

中国在可燃冰开发领域的进展

可燃冰,是一种混合物,由水分子和甲烷分子组成,常温下呈固态形态。它被认为是一种潜在的清洁能源资源,因其储量丰富,广泛分布于世界上的深海和极地地区。中国作为可燃冰资源最为丰富的国家之一,自2017年开始不断推进可燃冰开发,取得了显著的进展。

中国可燃冰开发进展的重要里程碑之一是在2017年5月成功开采出符合商业化开发条件的可燃冰,这标志着中国成为世界上第三个实现可燃冰开采的国家,也是继美国和日本之后的第三个成功国家。这次成功开采的可燃冰位于中国南海珠江口盆地深海区域,储量巨大,开采难度极高。经过多年的勘探和试验,中国的科研团队终于突破了技术难关,实现了可燃冰的商业化开发,为全球可燃冰开采技术发展树立了榜样。

除了在南海地区的开采成果外,中国还加快了在其他地区的可燃冰勘探和试验工作。例如,中国在2019年开始在大庆油田进行陆上可燃冰试验,这是首次在陆地上进行可燃冰试验。通过在大庆油田的试验,中国希望能够验证陆上可燃冰的开采技术,并为今后的可燃冰开采提供更多的经验和技术支持。此外,中国还在北冰洋开展了可燃冰试验,进一步拓展了可燃冰开采的领域。

中国政府对可燃冰的开发也给予了大力支持。政府出台了一系列的政策和举措,以推动可燃冰产业的发展。比如,中国在可燃冰开发方面设立了专门的国家可燃冰开发研究中心,集中力量进行相关研究和技术开发。同时,政府还鼓励企业和科研机构加大合作力度,加强技术创新,推动可燃冰开采和利用技术的进步。

然而,值得关注的是,可燃冰开采和利用仍面临一系列的技术和环境挑战。可燃冰资源丰富,但挖掘和储存可燃冰的技术仍然有待改进。此外,可燃冰开采过程中释放的甲烷气体可能对环境和气候产生不利影响。因此,中国在可燃冰开发过程中也要充分考虑对环境的影响,并制定相应的保护措施。

可燃冰开发的挑战与前景

可燃冰是一种太阳系中最广泛的新能源资源之一,其储量庞大,潜力巨大。然而,尽管可燃冰前景广阔,但其开发面临着一些挑战。本文将探讨可燃冰开发的挑战以及其前景。

首先,可燃冰开发面临的主要挑战之一是技术挑战。可燃冰的开采技术相对较为复杂,需要克服极端条件下的高压温环境。此外,可燃冰开采过程中产生的温室气体排放也是一个重要的问题。开发人员需要研发出高效环保的开采技术,以确保可燃冰资源的有效利用和环境可持续。

其次,可燃冰开发还面临着安全风险的挑战。由于可燃冰存在于深海或极地等恶劣环境中,开采过程容易引发地质灾害和环境破坏。如何确保开发过程的安全性和可持续性将是一个重要的课题。科学家和工程师需要提出可行的解决方案,以减少事故风险并保护生态环境。

此外,可燃冰开发还需要克服经济挑战。目前,可燃冰开发仍处于初级阶段,投资成本高,开采技术和基础设施建设仍需大力发展。开发人员需要探索经济可行的开发模式,并减少开发的成本,以使可燃冰成为一个具有竞争力的能源替代品。

然而,尽管面临着诸多挑战,可燃冰开发仍然具备广阔的前景。首先,可燃冰是一种丰富的能源资源,其储量超过传统石油和天然气。它可以为全球能源供应提供长期的保障,并减少对传统化石燃料的依赖。

其次,可燃冰是一种清洁能源,燃烧后产生的二氧化碳排放量较低。相比之下,传统煤炭和石油燃烧产生的二氧化碳会导致全球气候变化。可燃冰作为一种低碳能源,有助于减轻全球气候变化的影响。

此外,可燃冰资源的分布较为广泛,可燃冰可以在深海、极地和陆地等不同地区开发。这使得可燃冰成为解决能源供应不平衡的重要选择。通过开发和利用可燃冰,可以减少能源供应的地理限制,提高能源的供给安全性。

可燃冰作为一种新型的清洁能源,具有巨大的潜力,因此世界各国都在竞相研发和开发这一资源。中国作为可燃冰储量最多的国家之一,一直处于全球开发的前沿。中国在可燃冰的探测和开采技术上取得了显著进展,已经成功实施了多次试采,并建立了世界上第一个商业化试生产基地。

然而,要实现可燃冰的商业化利用,还面临着诸多挑战。首先,可燃冰的开采和运输技术仍需进一步完善,以确保安全和有效性。其次,可燃冰开采的环境影响和生态风险需要得到充分考虑和管理。此外,市场需求和价格等经济因素也会对可燃冰开发的进程产生影响。

尽管如此,中国在可燃冰的研发和开发领域取得的成就令人瞩目。相信随着技术的进一步突破和经验的积累,中国在可燃冰开发领域的成果将逐渐扩大,并为全球能源领域做出更为重要的贡献。我们期待中国在可燃冰领域的发展,同时也希望国际社会能够共同合作,共同推动可燃冰的开发和利用,打造清洁能源的美好未来。

来源:现代石油人

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首次发布时间:2024-05-08
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