人类未来能源可燃冰

《人类未来能源可燃冰》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、人类未来能源——可燃冰黄慧玲可燃冰又称“固体瓦斯”、“固体天然气”，学名叫“天然气水合物”,是在低温、高压环境下，天然气(主要成分为甲烷)充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物。在常温、常压下它会分解成水与低碳烃。“可燃冰”里甲烷占80%～99.9%，可直接点燃，完全燃烧后几乎不产生任何残渣和有害气体，污染比煤、石油、天然气都要小得多，是近二十年来在地球海洋和冻土带发现的一种非常规新型洁净能源。其能量密度甚高，1m3可燃冰释放的能量相当于164m3的天然气。全球可燃冰储量巨大，据美国地质调查学会估算，仅贮存于美国海域

2、海床下的“可燃冰”资源储量就相当于2百亿立方英尺的天然气贮量的当量值，按目前美国耗能速度及耗量来推算，足够供美国这样一个耗能大国使用2000多年。据估算，全球可燃冰中蕴藏的天然气总量约为1.8～2.1*1016立方米，相当于全球已探明的传统化石燃料（即煤、石油、天然气等）总储量的两倍。故西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。可燃冰通常存在于海底沉积岩的孔洞与缝隙之中和深湖以及永久冰土带下。目前海洋中发现的可燃冰数量与规模比陆地上大，主要分布在东、西太平洋边缘，东大西洋边缘，印度洋亦有少量发现。世界海洋中，2

3、001年已发现有86处可燃冰矿藏，其中美国东南海岸外的布来克海岭的可燃冰面积高达26000km2。科学家估计，海底“可燃冰”分布的范围约4000km2，占海洋总面积的10%，其储量够人类使用1000年。而目前作为人类主要能源的石油全球总储量约为2700～6500亿吨。按照目前的消耗速度，再有50～60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。在这样的背景下，“可燃冰”的出现，给陷入能源危机的人类带来新希望。因此，许多国家把“可燃冰”作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划。如美国、日本、印度、韩国、俄罗斯、加拿大、德国、墨西

4、哥等都先后制订了天然气水合物的研究和发展计划，建立相应的研究机构。美国和日本已分别明确提出，2015年和2016年要实现可燃冰的商业开采。据报道，中国现有油气储量将不足今后的10年消费，最终可采储量勉强可维持30年消费，到2020年，石油和天然气进口将分别超过5亿吨和1000亿m3，两者的对外依存度分别为70％和50％。但可喜的是我国科技界也瞄准了海底“可燃冰”的研究与勘查这一前沿领域，虽然起步较晚但已取得重要进展。中国于1998年正式加入“大洋钻探计划”，从1999年起，国土资源部中国地质调查局系统地开展了大量调

5、查研究工作，发现西沙海槽、东沙陆坡、台湾西南陆坡、南沙海槽、冲绳海槽等可能存在大量的天然气水合物。2002年1月，我国地质部门经两年多调查获重大发现：在该海域8000多km2范围的海床下蕴贮着丰富的“可燃冰”资源。除南海海域外，我国东海海域也发现有类似“可燃冰”资源。这些重大发现，表明我国在今后未来社会发展和经济建设上将拥有极为关键的替补燃料作为后备支撑。2002年我国科学家在青岛海洋地质研究所的天然气水合物模拟实验室中通过模拟海底低温高压的环境合成出了“可燃冰”，并成功地点燃了提取出的气体。2004年，中科院广州

6、能源所、贵阳地化所、南海海洋所共同组建中科院广州天然气水合物研究中心。旨在有效组织中科院跨学科、跨研究所的研究力量，开展“可燃冰”的勘探，开采基础理论和关键技术研究，并积极开展国际合作。他们已在“可燃冰”热开采技术、减压开采技术、注化学药剂、co2置换开采技术等方面开展了卓有成效的科研工作。下一阶段，将紧紧围绕天然气水合物开采方法对开采过程进行模拟，评估开采有可能引起的环境问题。2004年6月，中德科学家从香港登上德国科学考察船“太阳号”，对南海进行了42天的综合地质考察。通过海底电视观测和海底电视监测抓斗取样，首

7、次发现了面积约430平方公里的巨型碳酸盐岩。探测证据表明：仅南海北部的“可燃冰”储量，就已达到我国陆上石油总量的一半左右。此外，在西沙海槽已初步圈出“可燃冰”分布面积5242平方公里，其资源估算达4.1万亿立方米。到2008年左右，我国可燃冰总储量有望被勘测清楚，力争在2020年实现可燃冰的试商业开采。和石油、天然气相比，“可燃冰”不易开采和运输，世界上至今都没有完美的开采方案。人类要开采埋藏于深海的可燃冰，尚面临着许多难题。首先，开采深海的可燃冰须是“深海浅挖”，起码要到几百米深的海域钻探，对技术和设备都要求较高

8、，因此难度很大；而陆缘海边的“可燃冰”开采起来也十分困难，一旦出了井喷事故，就会造成海啸、海底滑坡、海水毒化等灾害。其次，可燃冰中甲烷的总量约为大气中甲烷总量的3000倍。甲烷是一种极强的温室效应气体，有学者认为，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10～20倍。在开采过程中，可燃冰矿藏哪怕受到最小的破坏，都足以导致甲烷气体的大量泄漏，引发全