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我国可燃冰开发面临两大难题

来源: 国际新能源网 日期:2010-09-16 浏览量:
  近日,国土资源部、国家地质调查局宣布在青海省祁连山南缘永久冻土带、天峻县木里镇成功钻获天然气水合物。海拔4000多米的祁连山南缘,一簇火苗的燃烧,让人激动不已:地质工作者在此成功钻获“可燃冰”样品,我国成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现“可燃冰”的国家。

“可燃冰”,又叫“可燃水”、“气冰”、“固体瓦斯”,学名叫天然气水合物。它外表像冰,却遇火即燃,清洁无污染,是一种名副其实的绿色能源,也是人们公认的尚未开发的最大新型能源。

“可燃冰”在世界范围内分布广,资源量大。据科学家预测,“可燃冰”储量是现有天然气、煤炭、石油全球储量的两倍,是常规天然气的50倍。有科学家估计,海底“可燃冰”的储量够人类使用1000年。

   “后石油时代”首选替代能源

“可燃冰”是人们公认的“后石油时代”首选替代能源。首次在我国陆域发现“可燃冰”,使我国成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现“可燃冰”的国家,也是继加拿大1992年在北美麦肯齐三角洲、美国2007年在阿拉斯加山北坡发现“可燃冰”之后,在陆域通过钻探获得“可燃冰”样品的第三个国家。

“可燃冰”主要存在于大洋深处和世界永久冻土区。不久前,我国在南海北部成功钻获天然气水合物,成为继美国、日本、印度之后世界第4个通过国家级开发计划采到水合物实物样本的国家。深海钻探面临特殊困难,海洋环境特别是深海生态系统具有脆弱性,大规模商业化深海钻探面临很大困难。而陆地永久冻土区勘探开采,可行性要大得多。因此,我国高度重视陆域永久冻土区天然气水合物的调查与研究工作。

2002年,国土资源部在启动海域天然气水合物调查时,同步部署陆域永久冻土区天然气水合物的相关调查研究工作。9月25日,国土资源部总工程师张洪涛宣布,2008年11月,国土资源部在青海省祁连山南缘永久冻土带(青海省天峻县木里镇,海拔4062米)成功钻获天然气水合物实物样品。2009年6月继续钻探,获得宝贵的实物样品,并对样品进行了室内鉴定,获得一系列原始数据。这是我国继2007年5月在南海北部钻获天然气水合物之后的又一重大突破。

在永久冻土区成功获取“可燃冰”,对于我国未来的能源接续利用格外重要。我国是世界上第三冻土大国,冻土区总面积达215万平方千米,具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景。据粗略估算,远景资源量至少有350亿吨油当量。我国在冻土区发现这一潜在资源,必将极大地开拓人类寻找新资源的视野,为我国经济社会可持续发展提供新型能源。

    陆域开发比海域开发乐观,环保仍是开发难题

可燃冰是水和天然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质,具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点,是公认的地球上尚未开发的规模巨大的新型能源。

可燃冰分布在海底和永久冻土层内,资源量巨大,是全球煤炭、石油、天然气资源总量的2倍。早在19世纪30年代可燃冰即进入人类视野。1965年,苏联首次在西西伯利亚永久冻土带发现可燃冰矿藏,并引起各国科学家关注。

此前,中国于2007年在南海也发现了可燃冰,储量约为185亿吨油当量。

中国南海海域发现的可燃冰,分布于海底,呈糖块状,甲烷含量高达99.8%。而此次发现的陆域可燃冰则与岩层结合在一起,甲烷含量为77%,同时含有丙烷、乙烷、二氧化碳等。

张洪涛认为,陆域可燃冰的开采前景较海域更为乐观。由于海域可燃冰在海底释放时会产生庞大压力,极易破坏海底生态环境。这成为海底开采可燃冰必须克服的难题。

张洪涛此前曾预计,中国需要30年的时间才能投入海底可燃冰的商业开采。但对陆域可燃冰,他认为,只要中国加紧勘探、研究,可能只需10年~15年即可进入商业性试采阶段。

环保仍然是可燃冰开采的难题。张洪涛指出,陆域可燃冰分布于青藏高原地区,该地区是世界上对环境变化非常灵敏的地带,环境相对脆弱,大规模开采必须考虑环境保护的成本。

   有望取得突破,将是比较漫长的过程

神奇的大自然,蕴藏着奥秘无限,等待着人类的科学探索。探索无限,人类的希望也无限。中科院院士、著名石油天然气地质学和地球化学专家戴金星,在中国地质大学召开的全国博士生学术会议上作此预言:“下世纪将是可燃冰的世纪!”

可燃冰可像固体酒精一样被直接点燃,1立方米就可释放出164立方米天然气,中国东海、南海的蕴藏量都很可观。戴金星院士介绍说,可燃冰好用却也难采,“封印”一旦打开,要面临地质和环境两大困难。

可燃冰一旦汽化后,“封”存它的海底沉积物失去稳定性,会造成海床不稳定,对海底管道和通信电缆造成破坏。挪威在开发时就曾遭遇海底滑坡。同时,不稳定的可燃冰,在常温和常压环境下极易分解,释放甲烷后处理不当易造成环境问题。

戴院士介绍,在位于佛罗里达、百慕大群岛和波多黎各之间的百慕大三角区海域,发生过许多船只和飞机神秘失踪事件,即所谓“百慕大之谜”,有学者认为与“可燃冰”气藏有关。戴院士说,可燃冰释放后,水密度变小,而海面空气密度相对变大,对流将海面船只“吸”了下去。

中国煤炭地质总局青海煤炭地质105队队长、总工程师、教授级高工文怀军介绍说,青海木里发现含“可燃冰”岩层段埋藏浅,只有130米~300米,这为“可燃冰”开采带来很大有利条件。而且这里的冻土层较薄,只有80米~120米,也为将来的工程和科研带来极大便利。

“‘可燃冰’的开发有望在这里取得突破。不过,这将是一个比较漫长的过程。”文怀军说,因为“可燃冰”开采面临的环保问题较为严峻,需要研究探索如何既能开发利用,又不伤害环境,特别是在生态脆弱的青藏高原。