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3月30日，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局“海洋四號”科學(xué)考察船再度起航,，赴我國南海北部海域考察可燃冰的情況,。
下圖：科技人員通過海底照相機拍攝的南海北部陸坡存在可燃冰的相關(guān)地理特征(2004年8月攝),。
本報記者:周文杰 攝 |
6月5日,，國土資源部宣布,，我國海域天然氣水合物——“可燃冰”資源調(diào)查獲得重大突破。此消息如一石擊水,，引起全世界能源資源界的廣泛關(guān)注。
“雖然可燃冰在近中期內(nèi)尚不能成為我國的一種能源選擇,，但‘南海大發(fā)現(xiàn)’使得我國天然氣水合物調(diào)查研究水平一舉步入世界先進行列,，它向我們展示了后石油時代我國能源戰(zhàn)略的又一種選擇,�,！眹野l(fā)改委能源研究所副所長戴彥德在接受本報記者采訪時如此表述。
歷史性突破
采集可燃冰實物樣品是公認(rèn)的世界性難題,。據(jù)了解,，國土資源部從1999年開始啟動可燃冰海上勘查，前后歷經(jīng)9年,，累計投入經(jīng)費達(dá)5億元。
所謂“可燃冰”,，是人們對天然氣水合物形象而通俗的稱呼,。它存在于海底或陸地的凍土帶內(nèi),，是由天然氣與水在高壓低溫條件下結(jié)晶形成的固態(tài)化合物。由于純凈的天然氣水合物呈白色,，形似冰雪,，并可以像固體酒精一樣直接被點燃，因此就有了“可燃冰”的名字,。
研究結(jié)果顯示,，可燃冰的能量密度非常高，1立方米可燃冰可以釋放出164立方米的天然氣,。與此同時,，綜合考察表明，目前世界上可燃冰資源量很大,，據(jù)保守估算,，其所含有的有機碳總資源量已相當(dāng)于全球已知煤、石油和天然氣總量的兩倍,。特別是可燃冰主要成分是甲烷,，由于燃燒后幾乎沒有污染，因此被認(rèn)為是一種綠色的新型能源,。
實際上,，我國從1997年就開始組織對天然氣水合物的前期研究。今年4月21日,，我國正式啟動南海北部陸坡海域天然氣水合物鉆探工作,。5月1日凌晨，鉆探船在南海北部神狐海域的一號鉆探站位獲取了可燃冰的樣品,，其沉積層厚18米,，甲烷含量99.7%。
“我們將保壓巖芯樣品放入水中,，涌出了大量氣泡,，將這些釋放的氣體直接點燃，火苗是藍(lán)色的,，非常旺盛,。”航次首席科學(xué)家,、中國地質(zhì)調(diào)查局張海啟博士回憶起當(dāng)時的情景時,，仍然十分興奮。張海啟告訴記者,，在第一個站位取得成功后,，他們又于5月15日在第四個站位成功獲得了可燃冰實物樣品，其測試結(jié)果更是振奮人心，可燃冰沉積層厚度達(dá)34米,，氣體中甲烷含量高達(dá)99.8%,。“無論是礦層厚度,、水合物豐度，還是甲烷純度,，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出世界上其他地區(qū)類似分散浸染狀的水合物,，我們鉆獲了一種從未被發(fā)現(xiàn)的全新類型樣品�,！睆埡⒄f,。
我國此次在南海北部成功鉆獲可燃冰，被業(yè)界公認(rèn)為“繼美國,、日本,、印度之后第四個通過國家級研發(fā)計劃采到天然氣水合物實物樣品的國家”。同時,，作為首次獲取高純度天然氣水合物實物樣品的國家,，我國的天然氣水合物研究同樣取得了歷史性突破。戴彥德說,，此舉表明我國南海北部海域里含有巨大的天然氣水合物資源,，作為一種優(yōu)質(zhì)的石油替代性資源，可燃冰的發(fā)現(xiàn)為我過能源界展示了一個美好的前景,。
世界性命題
隨著可供人類開采的石油,、煤炭等化石能源不斷減少，許多國家都在尋找新的替代能源,，可燃冰的發(fā)現(xiàn)立即引起人們的關(guān)注,。一些國家相繼把可燃冰作為后續(xù)能源進行開發(fā)研究，對可燃冰的科學(xué)考察取得可喜成績,。美國,、日本等國家先后在海底獲得了可燃冰實物樣品，而加拿大在凍土帶內(nèi)找到了可燃冰,。一些發(fā)達(dá)國家甚至將利用該能源的時間表定在2015年。
“在可燃冰的開發(fā)利用方面,，一些發(fā)達(dá)國家可能走得要快一些,，但可燃冰資源的發(fā)現(xiàn)將預(yù)示著一個時代的到來，這個時代是由世界能源界發(fā)展方向決定的,，而并不能說由哪個國家來決定,。”戴彥德說,，可燃冰的開發(fā)利用是一個世界性的命題,，中國如今也更大程度地參與到這個命題當(dāng)中,，我們應(yīng)該盡自己的努力，力爭在可燃冰時代到來的時候擁有更多話語權(quán),。
戴彥德告訴記者,，隨著全球氣候變暖以及常規(guī)的化石能源日益走向枯竭，全人類開始積極尋求后石油時代的能源替代問題,。從目前看主要有兩個方向,，一是以風(fēng)能、太陽能,、潮汐能,、生物質(zhì)能為代表的可再生能源，另外一個方向就是作為低碳能源的可燃冰,。對石油替代資源必須盡早著手進行開發(fā),，至少要提前15年，甚至是二,、三十年就開始投入,，因此世界各國都很重視對可燃冰的開發(fā)利用�,！爱吘箯钠鋬α恐�,、分布范圍之廣和應(yīng)用前景之好來看，可燃冰是傳統(tǒng)化石能源之后最佳的接替性能源,�,！贝鲝┑氯缡钦f。
后石油時代的選擇
雖然可燃冰的開發(fā)利用引起了世界各國的高度關(guān)注,，但要對這種資源進行大量開采,，并將其作為一種新型能源加以利用，在中短期內(nèi)并不容易,�,！翱扇急呛笫蜁r代的一種能源，從長遠(yuǎn)發(fā)展看,，人類對它寄予了很高期望,，但卻并不是近中期的能源選擇�,！贝鲝┑抡f,，目前世界各國對可燃冰僅限于一種“發(fā)現(xiàn)式”的認(rèn)識，還有很多初級問題沒有搞清楚,，“目前談開發(fā)還為時過早”,。
“目前很多國家都只是證明其在某一地區(qū)內(nèi)含有可燃冰這種資源，但卻很難說出具體的可采儲量�,！贝鲝┑卤硎�,，由于可燃冰分布于海底，因此勘探起來有很大難度,，至少現(xiàn)階段世界各國都不能像探測石油,、天然氣一樣，通過分析地質(zhì)構(gòu)造和進一步勘探,，確認(rèn)可燃冰的探明可采儲量,。“儲量尚不明了,，何談開采,、利用,？”
戴彥德的觀點得到了業(yè)界的認(rèn)同,。有關(guān)研究成果表明，可燃冰形成的必要條件是低溫和高壓,，因而它主要存在于凍土層和海底大陸坡中,。這些賦存所需要的特殊溫度和壓力條件，使人們采集可燃冰的實物樣品十分困難,，不僅需要高投資,，還需要游泳航海、地質(zhì)鉆探,、樣品取存等方面的高技術(shù)和先進設(shè)備,。
“采集實物樣本尚且具有一定的難度，可燃冰的開發(fā)利用就更是難上加難了,�,！睂I(yè)人士指出，開發(fā)可燃冰非常危險,，由于水化物是在低溫高壓下形成的,，它的主要成分是甲烷80%、二氧化碳20%,，一旦脫離地下和海底,，氣化造成的“溫室效應(yīng)”十分嚴(yán)重。且開采時還有可能導(dǎo)致海床崩塌使甲烷大量釋放,，釋放過程中一旦失控,，難免釀成災(zāi)難。因此業(yè)界認(rèn)為可燃冰成為新能源只是人類的一個希望,，在今后幾十年內(nèi)可望而不可即,。
新聞鏈接
“可燃冰”發(fā)現(xiàn)的歷史進程
1810年，可燃冰首次在實驗室被發(fā)現(xiàn)。
1934年,，前蘇聯(lián)在被堵塞的天然氣輸氣管道里發(fā)現(xiàn)可燃冰,，這一發(fā)現(xiàn)引起前蘇聯(lián)人的重視。
1965年,，前蘇聯(lián)首次在西西伯利亞永久凍土帶發(fā)現(xiàn)可燃冰礦藏,，并引起多國科學(xué)家的注意。
1970年,，前蘇聯(lián)開始對該可燃冰礦床進行商業(yè)開采,。
1971年，美國學(xué)者Stoll等人在深海鉆探巖心中首次發(fā)現(xiàn)海洋天然氣水合物,，并正式提出“天然氣水合物”(即可燃冰)概念,。
1974年，前蘇聯(lián)在黑海1950米深處發(fā)現(xiàn)可燃冰的冰狀晶體樣品,。
1979年,，國際深海鉆探計劃(DSDP)第66和67航次在墨西哥灣實施深海鉆探，從海底獲得91.24米的可燃冰巖心,，首次驗證了海底天然氣水合物礦藏的存在,。
1981年，DSDP利用“格羅瑪·挑戰(zhàn)者號”鉆探船從海底獲取3英尺長可燃冰巖心,。
1992年,，大洋鉆探計劃(ODP)第146航次在美國俄勒岡州西部大陸邊緣Cascadia海臺獲取可燃冰巖心。
1995年,，ODP第164航次在美國東部海域布萊克海臺實施了一系列深海鉆探,，取得了大量可燃冰巖心，并首次證明該礦藏具有商業(yè)開發(fā)價值,。
1997年,，ODP考察隊利用潛水艇在美國南卡羅來納海上的布萊克海臺首次完成了ODP直接測量和海底觀察。同年,，ODP在加拿大西海岸胡安-德夫卡洋中脊陸坡區(qū)實施了深海鉆探,，取得可燃冰巖心。
1998年,，日本通過與加拿大合作,，在加拿大西北Mackenzie三角洲進行了水合物鉆探，在890至952米深處獲得37米可燃冰巖心,。該鉆井深1150米,，是高緯度地區(qū)永凍土帶研究氣體水合物的第一口井。
1999年,，日本在其靜岡縣御前崎近海挖掘出外觀看起來像濕潤雪團一樣的可燃冰,。
……
2007年3月,，美國、日本和德國的幾家公司和科研機構(gòu)在加拿大西北部海域進行了一次聯(lián)合試驗開采,，工作人員打了一口深1200米的鉆井,，一直通到可燃冰層，通過井注入溫水后,，可燃冰的甲烷便溶在了溫水中,，然后把溶有甲烷的溫水再抽回地面，進行分離得到甲烷,。
到目前為止,，在世界海域內(nèi)至少已有60處直接或間接發(fā)現(xiàn)了可燃冰。 |