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3月12日,在日本爱知县附近海域,成功分离后的甲烷气体在“地球”号深海勘探船上被点燃。 CFP 供图
3月12日,日本经济产业省宣布,已成功从日本近海地层蕴藏的可燃冰中分离出甲烷气体,标志着日本可燃冰开采商业化进程迈出“关键一步”。日本成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。全球开采可燃冰的大幕已徐徐拉开。
可燃冰又称“天然气水合物”或“甲烷水合物”,是水和天然气在高压和低温条件下混合产生的一种固态物质,外貌类似冰或固体酒精,点火即可燃烧。可燃冰以其储量丰富及高效清洁等特点被誉为“后石油时代”重要替代能源。目前,至少已有 40多个国家针对可燃冰展开国家级的资源调查和研究工作。未来若化石能源耗尽,人类或许可以点燃可燃冰,延续世纪能源的梦想。
不过,由于开采面临一系列难题,目前全球针对可燃冰的工作大都处于科学勘探层面,尚未进入商业开采阶段,让梦想照进现实还有很长的路要走。
燃“冰”为火的绿色能源
全球可供开采的石油和天然气资源越来越少。有专家估计,目前地球上的石油资源大致还可以用40年,天然气资源还可以用70年,煤炭资源还可以用190年。
能源危机让人们忧心忡忡,可燃冰就像是上天赐予人类的珍宝。可燃冰大多分布在深海海底和陆地冻土区域深处。海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%,达4000万平方公里。有专家估计,仅全球海底可燃冰资源可供人类使用1000年。
可燃冰中甲烷的浓度一般能达80%至90%左右,燃烧值高而且清洁无污染。据称,通常1立方米的可燃冰在常温常压下最高可分解出170多立方米的甲烷气体,是石油、天然气最理想的替代能源,被誉为21世纪的绿色能源。
多国掀起研究勘探热潮
可燃冰的勘探始于上世纪60年代末。1965年,前苏联在西伯利亚永久冻土带的麦索亚哈甲烷水合物储层中,采用降压、注化学药剂等方法实现该矿藏的试开发。前苏联成为世界上第一个成功试开发可燃冰的国家。
美国的可燃冰调查研究一直走在世界前沿,也是世界上可燃冰调查研究最活跃的国家。美国最早于1968年在布莱克海脊实施可燃冰深海钻探,通过保压岩芯取样器第一次在海底获得可燃冰实物样品。目前,美国已经将可燃冰的勘探与开发纳入其国家发展计划。
纵观全世界,在可燃冰研究和开发方面较为领先的还有日本。
2001年,日本经济产业省发布《甲烷水合物开发计划》,正式启动对可燃冰的开发性研究。2002年,包括日本在内的5国成功在加拿大北部永久冻土带的可燃冰层中提取出甲烷。在核危机和金融危机的冲击下,日本政府决定在财政支出中加大对可再生能源和节能环保的投入。去年2月15日,日本开始在爱知县渥美半岛近海从海底试采可燃冰,拉开了此番开采序幕。当年10月底,日本一科研小组在鄂霍次克海和日本海的海底数米以下发现并成功回收可燃冰。半个月后,日本经济产业省资源能源厅公布全球首次可燃冰海洋开采实验的概要。
最近,日本经济产业省宣布,日本本月12日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。采掘试验由日本经济产业省属下的石油天然气金属矿物资源机构实施。该机构利用地球深处探测船“地球”号,从爱知县渥美半岛附近约1000米的海底挖入330米,到达可燃冰层后,通过把可燃冰中的水分抽出降低其压力,使水和甲烷分离,然后提取出甲烷,整个过程约用4小时。该机构将继续在该海域进行为期两周左右的采掘试验,以进一步完善技术。
安倍晋三重新上台后,成立自己亲自挂帅的“综合海洋政策本部”,把海洋资源开发作为其经济增长战略的核心之一。日本经济产业大臣茂木敏充表示,希望能在克服技术难题后实现可燃冰的大规模开采,从而让可燃冰成为日本的“国产能源”。
目前,已有40多个国家,针对可燃冰展开国家级的资源调查和研究工作。据统计,全球现已累计发现超过230个可燃冰矿区。勘探范围覆盖世界上几乎所有大洋陆缘的重要潜在远景地区,以及高纬度极地永冻土地带和南极及陆缘区等。
距离商业开采尚需时日
专家分析称,可燃冰虽然储量不小,但是与常规油气相比,在实际开采中存在一系列难题。首先是分布区域较为分散,一次钻探开采的效率较低。更为重要的是,在基层不稳的前提下,开采时若操作不顺利则非常容易引起大规模气体泄漏。如果可燃冰的开采中发生泄漏,大量甲烷气体分解出来经由海水进入大气层,导致温室效应增强,对地球生态环境造成毁灭性打击。
基于上述原因,目前各国虽然积极研究探索,但可燃冰的开发均尚未进入商业开采阶段。日前成功从可燃冰中分离出甲烷气体是日本可燃冰开采商业化进程中的“关键一步”,但有关可燃冰的商业开采前景还远不够明朗。(志康)
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页岩气或改变
世界能源版图
最近,日本从近海地层蕴藏的可燃冰中分离出甲烷气体,让可燃冰大出风头。不过,与可燃冰距商业化还有不小的距离相比,作为另一种替代能源,页岩气则在一些国家成为触手可及的现实。一场对页岩气等新型天然气资源的开发也正在全球多个国家兴起,一场挑战传统能源的战役正在悄然打响。
页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。美国是世界上最早对页岩气资源进行研究和勘探开发的国家。依靠成熟的开发生产技术和完善的管网设施,目前美国的页岩气成本仅仅略高于常规气,这使得美国成为当今世界唯一实现页岩气大规模商业性开采的国家。
有分析称,页岩气的发现,为人类打开了一扇新的能源大门,也令全球的能源结构、价格机制、气候政策、地缘受到重新审视。首先,全球页岩气蕴藏丰富且分布广泛,这使传统能源石油、煤炭面临替代威胁。其次,页岩气是一种清洁能源,它的开发和广泛应用,对节能减排有不可估量的积极影响。再次,页岩气的登台亮相,冲击了传统能源价格体系。
受美国页岩气大发展的影响,加拿大、波兰、德国、奥地利以及南美洲的阿根廷和哥伦比亚等国都先后启动页岩气资源评价及勘探、开发。(健豪)