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我国成功试采可燃冰“领跑”全球 实现历史性突破

图说:人类已探明的可燃冰主要分布在海底和永久冻土带。来源:视觉中国

  【新民晚报·新民网】“石油”一词,最早出现于沈括的《梦溪笔谈》。现代石油的历史始于西方,第一口油井,第一座油矿,第一家炼油厂……直到上世纪人类正式踏入“石油时代”,石油成为世界上最重要的“硬通货”,石油短缺危机令全人类忧心忡忡,各国纷纷寻觅天然气、页岩气等替代品,走在最前列的始终是欧美发达国家。

  从“煤时代”到“石油时代”,下一个会是谁的能源时代?很多人看好可燃冰。假如“可燃冰时代”来临,我们有机会“领跑”吗?

  国土资源部中国地质调查局昨天宣布,我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,这也标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。

  意义

  化石能源理想“接班人”

  可燃冰,学名“天然气水合物”,是分布于深海沉积物或永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。因外观像冰且遇火即可燃烧,故俗称“可燃冰”。

  国际上普遍认为,可燃冰是化石能源的理想替代者——可燃冰燃烧后仅生成少量二氧化碳和水,污染远小于煤、石油和天然气,但能量却高出十倍;地球上的可燃冰储量大得惊人,据初步估算,来自可燃冰的有机碳相当于全球已知的煤、石油和天然气的2倍,可满足人类1000年的需求。

  我国也蕴藏着相当丰富的可燃冰资源。据2016年发布的《中国能源矿产地质调查报告》,我国在海域圈定了6个可燃冰成矿远景区,在青南藏北优选了9个有利区块。本月早些时候,又在东北冻土区圈定4处成藏条件有利区。据预测,我国可燃冰远景资源量超过1000亿吨油当量。

  对于“可燃冰”,新民晚报的忠实读者应该并不陌生。我国“蛟龙”号深潜器搭载的第一位科学家、同济大学海洋与地球科学学院教授周怀阳,曾在第164期新民科学咖啡馆中播放过一段珍贵的深海视频:在“蛟龙”号首个试验性应用航次的第一航段,在南海冷泉区,不时有白色气体从沟沟壑壑的隙缝处冒上来,那里正是生物最密密麻麻的地方。“那些冒上来的便是由可燃冰自然分解而产生的甲烷,甲烷是海底‘黑暗生物链’的生命基础。”周怀阳昨天告诉记者,“‘蛟龙’号当时的下潜目的地,就在此次进行可燃冰试采的海域再往东一些。”

  早在十年前,中科院院士、海洋地质学家、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先,就曾在第37期新民科学咖啡馆为本报读者专题介绍了可燃冰的能量、潜力和“坏脾气”。汪品先院士当时强调,深海能源开发势必是“兵家必争之地”,我国科学家应尽早掌握主动权。今天上午,汪品先院士告诉记者,我国可燃冰开采的新捷报肯定是一个值得祝贺的重要突破,我国海洋科学事业如今形势正好,下一步发展需要有序推进。

  前景

  国际竞赛才刚刚开始

  昨天的试开采成功,意味着我国在天然气水合物的开发上抢得了先手,实现了能源勘察开发领域从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。继美国引领了页岩气革命之后,谁会“领跑”可燃冰革命,无疑将推动整个世界能源利用格局的改变。这场国际竞赛,才刚刚开始。

  目前,全世界直接或间接地发现的可燃冰矿点超过200多处。据此次南海可燃冰试采现场总指挥叶建良介绍,美国、加拿大、日本、印度、韩国……世界各国都争相开展可燃冰的研究和试开采。此前,中国是继美国、日本和印度之后第4个通过国家级研发计划采到可燃冰实物样品的国家,也是世界上第一个在中高纬度高原冻土带钻获可燃冰实物样品的国家。

  5月10日起,中国地质调查局从我国南海神狐海域水深1266米海底以下203米—277米的天然气水合物矿藏开采出天然气。至昨天,已连续8天稳定产气,累计产气超12万立方米,天然气产量稳定,甲烷含量最高达99.5%。这些数据表明,试采取得圆满成功,实现了我国首次、也是世界首次泥质粉砂型天然气水合物的安全可控开采。要知道,目前地球上90%以上的天然气水合物资源,都是与泥沙“混居”的泥质粉砂型,开发难度和工艺要求最高的是它,未来最具商业价值的也是它。

  国土资源部昨天在试采海上平台举办天然气水合物试采现场会上,中国地质调查局副局长李金发表示,下一步,试开采团队将继续在附近海域再进行二至三个不同矿区和类别的试开采工作,积累更多试开采经验,相信在2030年以前,天然气水合物资源将会得到商业性开发利用。

  周怀阳昨天接受本报采访时分析说,能源的开采有各种方法,可燃冰的开采与石油天然气很不一样。“比如,打个不严谨的比方,油气开采好比用吸管喝果汁,一吸,周围的液体和气体会跟着涌过来。但可燃冰在低温高压的海底结成了冰,是固体状态,怎么能吸得起来?”据试采现场会介绍,我国科学家利用降压法,将海底原本稳定的压力降低,从而打破了可燃冰储层的成藏条件,之后再将分散在隙缝中的可燃冰聚集起来,利用我国自主研发的一套水、沙、气分离核心技术将天然气最终取出。

  开采

  挑战严峻不能“捅娄子”

  随着试采范围的扩大,我国科学家将挑战更多技术难题。周怀阳教授告诉记者,深海可燃冰的开采,尤其要预防地质灾害和气候灾害的产生。若是开采不当,一来可能引起滑坡,二则,可燃冰里的甲烷是重要的温室气体,其温室效应比二氧化碳高20余倍。

  汪品先院士曾在第37期新民科学咖啡馆中提醒,即使没有人类的干预,可燃冰自己在历史上也“闯过大祸”,人类绝不能捅这样的娄子。约5500万年前,也就是恐龙灭绝后大约1000万年,海水的升温一度诱发海底天然气水合物大量释出,在短短几千年间大约有2万亿吨碳以甲烷形式放出,导致温室效应大爆发。结果,全球骤然变热,大洋酸度突然增高,导致大量海洋生物的灭绝和迁移。

  他指出,除了可燃冰之后,海洋里还有很多资源“宝贝”,比如冷泉和热液里丰富的矿物质。中国科学家的当务之急,是尽早成为深海资源开发的“领先玩家”而不是“追随者”或“看客”。

  周怀阳教授相信,可燃冰试采的成功,将对深海科学研究产生积极的推动作用,“不仅拓展了人类对这一领域的认识,而且展示了基础科学研究的巨大价值,它是可以有效促进社会可持续发展的。”(新民晚报记者 董纯蕾)

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