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  5月18日,国土资源部中国地质调查局在南海宣布,我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,这从1000多米的水下分解提取出的可燃冰所产生的甲烷气体,标志着我国首次试开采得到了全面成功,同时也说明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。据了解,在2030年以前中国天然气水合物资源将会得到商业性开发利用。

  什么是天然气水合物

  天然气水合物是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。它的甲烷含量占80%——99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多,而且储量丰富,全球储量足够人类使用1000年,因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。

  天然气水合物赋存于水深大于100-250米(两极地区)和大于400-650米(赤道地区)的深海海底以下数百米至1000多米的沉积层内,这里的压力和温度条件能使天然气水合物处于稳定的固态。是资源量丰富的高效清洁能源,是未来全球能源发展的战略制高点。

  天然气水合物的特点

  可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍,而且燃烧后不产生任何残渣,避免了最让人们头疼的污染问题。科学家们把可燃冰称作“属于未来的能源”,可燃冰这种宝贝可是来之不易,它的诞生至少要满足三个条件:

  第一是温度不能太高,如果温度高于20℃,它就会“烟消云散”,所以,海底的温度最适合可燃冰的形成;

  第二是压力要足够大,海底越深压力就越大,可燃冰也就越稳定;

  第三是要有甲烷气源,海底古生物尸体的沉积物,被细菌分解后会产生甲烷。

  所以,可燃冰在世界各大洋中均有分布。中国东海、南海都有相当数量分布。沉淀物生成的甲烷水合物含量可能还包含了2至10倍的已知的传统天然气量。这代表它是未来很有潜力的重要矿物燃料来源。然而,在大多数的矿床地点很可能都过于分散而不利于经济开采。另外面临经济开采的问题还有:侦测可采行的储藏区、以及从水合物矿床开采甲烷气体的技术开发。

  开采天然气水合物的技术难题

  天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时,对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷,其温室效应为CO2的20倍,温室效应造成的异常气候和海面上升正威胁着人类的生存。全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍,若有不慎,让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去,将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合物,一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出,还会改变沉积物的物理性质,极大地降低海底沉积物的工程力学特性,使海底软化,出现大规模的海底滑坡,毁坏海底工程设施,如:海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等。

  天然可燃冰呈固态,不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出,在从海底到海面的运送过程中,甲烷就会挥发殆尽,同时还会给大气造成巨大危害。为了获取这种清洁能源,世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。科学家们认为,一旦开采技术获得突破性进展,那么可燃冰立刻会成为21世纪的主要能源。

  我国成功开采天然气水合物的意义

  经过近20年不懈努力,我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新,实现了历史性突破。这是在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得的重大成果,是中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。

  海域天然气水合物试采成功只是万里长征迈出的关键一步,后续任务依然艰巨繁重。依靠科技进步,保护海洋生态,促进天然气水合物勘查开采产业化进程将是未来的主要工作,这也是为推进绿色发展、保障国家能源安全作出新的更大贡献的要求。

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