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综述:大国都看上了可燃冰 中国成果领先

科普小知识2022-10-20 19:08:21
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新华社北京5月19日电-概述:大国已经看到易燃冰

新华社记者

今年五月,几个大国发布了关于可燃冰的消息。18日,中国宣布在南海进行的可燃冰试采成功。早些时候,美国12日宣布正在墨西哥湾进行可燃冰钻探研究,日本4日宣布从近海可燃冰中提取甲烷。

可燃冰的优点

什么是可燃冰?中国科技大学合肥国家微尺度材料科学实验室副研究员袁兰峰说,可燃冰的结构是,以甲烷为主的有机分子被封闭在水分子的“笼子”里。因为甲烷是天然气的主要成分,所以它的学名是天然气水合物。

它被称为“可燃冰”,因为一方面,它含有水,是固体,看起来像冰;另一方面,甲烷和水分子的结合很弱,可以很容易地被分离和点燃,只受到外界的轻微干扰。

甲烷是一种清洁燃料,燃烧后只产生二氧化碳和水。如果它取代煤,将有助于解决空气污染问题。

易燃冰储量巨大,广泛分布于全球海底、陆地永久冻土和极地地区。一些专家估计,资源量相当于世界上已被证实的传统化石燃料中碳总量的两倍。因此,可燃冰是一种具有重大战略意义的未来能源。

“目前,全球生产模式主要依赖的传统化石能源将永远耗尽,可燃冰可能会大大延长这一时间,为人类开发新能源提供缓冲。”袁兰峰说道。

大国竞相探索

可燃冰的优势吸引了世界各国研究采矿方法。除了中国,美国和日本也在尝试开采可燃冰。

美国能源部下属的国家能源技术实验室12日宣布,它正与奥斯汀的得克萨斯大学和其他机构合作,于5月份在墨西哥湾深水区开展可燃冰开采研究。钻井作业已经在11号开始了。

美国非常重视可燃冰研究,并于2000年通过了《天然气水合物研究与开发法案》。从那以后,美国能源部已经拨出几笔资金来支持可燃冰的研究。最近一次是在2016年9月,当时它宣布将投资380万美元支持六个新的可燃冰研究项目。奥斯汀的德克萨斯大学发起了这项钻探,是受资助的项目之一。

日本经济、工业和资源部4日宣布,日本石油、天然气和金属矿产资源机构已经成功地从埋藏在日本海岸海底的可燃冰中提取出甲烷。受试海域位于太平洋附近的爱知县和宫城县。据估计,该海域有1.1万亿立方米的可燃冰,约为日本天然气年消耗量的10倍。

这是日本第二次开采可燃冰。2013年,日本试图开采海底可燃冰并提取甲烷,但试验仅中断了6天,因为海底沙子流入油井。12天后,测试也因出砂问题而中断,未能实现三四周稳定生产的原计划。12天的天然气产量只有35000立方米。

中国领先的结果

中国可燃冰试采成功,也是世界首次成功实现泥质砂岩天然气水合物的安全可控开采,泥质砂岩天然气水合物占世界资源的90%以上,是最难开发的。截至18日,这一试生产已经连续生产了一周多的天然气,最大日产量为35,000立方米,累计产气量为120,000立方米。

“一些专家认为,从科学到技术创新,我们必须经历四个阶段:了解真相(发现现象)、了解原因(理论理解)、创造真相(技术上可行)和受益于真相(经济上可行)。中国突破的意义在于利用可燃冰达到“让它发生”的阶段。”袁兰峰说道。

但袁兰峰也表示,可燃冰商业化仍有许多障碍,如降低开采成本和减少环境影响。

《日本经济新闻》19日称,日本希望在20世纪20年代启动可燃冰商业项目,但现在似乎仍需要时间来开发相应的技术。日本资源和能源署油气部门负责人裕仁鼎光表示,由于日本的采矿试验没有达到目标,它可能不得不调整商业化的时间。

袁兰峰说,尽管大规模使用可燃冰仍需等待,但总有一天“它可能对整个人类具有重大战略意义”。(新华社记者黄坤、华谊、林报道)

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