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“可燃冰”开发利用三大障碍

时间:2022-09-30 百科知识 版权反馈
【摘要】:世界上已有79个国家和地区发现“可燃冰”。海底的“可燃冰”将可满足人类1 000年的能源需要。目前,“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种。此外,“可燃冰”尽管储量非常大,但是分布不是很集中,散布在大量的固体物质中。更为严重的是,“可燃冰”在开采过程中,会造成海床的不稳定,诱发海底滑坡等地质灾害。

可燃冰”在自然界中分布非常广泛,海底以下0~1 500米深的大陆架、北极等永久冻土带都有可能存在。世界上已有79个国家和地区发现“可燃冰”。据科学家估计,海底“可燃冰”分布的范围约占海洋总面积的10%,相当于4 000万平方千米,是迄今为止海底最具价值的矿产资源。海底的“可燃冰”将可满足人类1 000年的能源需要。在我国,“可燃冰”分布也十分广泛,我国南海、东海、黄海等近300万平方千米的广大海域以及青藏高原的冻土层,都有可能存在。仅我国南海、东海等海域的“可燃冰”资源就相当于我国陆地石油、天然气资源的一半。

可燃冰的开采示意

但是,“可燃冰”的开采目前面临着三大障碍

第一,开采难度高,生产成本昂贵。

目前,“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种。从各国进行的试验性开采来看,这些方法要么技术复杂,成本高昂,要么推广价值不大,不适合大规模作业。日本、美国和德国的几家公司和科研机构曾在加拿大西北部海域进行了一次联合开采试验,这次开采试验基本上获得成功。他们打了一口深1 200米的钻井,一直通到“可燃冰”层,通过向井中注入温水,使“可燃冰”中的甲烷溶解在温水中,然后把温水抽到地面,进行分离,从而获得甲烷。这种方法虽然可以获得甲烷,但明显的缺点是要使用大量加热的温水,同时,甲烷在水中的溶解度很小,所以要大规模开采“可燃冰”,这种方法是不现实的。再加上在开采过程中,甲烷要进行两次分离,很容易造成甲烷的泄漏,对环境产生破坏。

此外,“可燃冰”尽管储量非常大,但是分布不是很集中,散布在大量的固体物质中。例如,美国海岸比较有希望的“可燃冰”的富集程度只有1份甲烷比161 000份固态物质,也就是说,从161 000克的固态物质中只能开采出1克天然气,开采成本之高是难以想象的。除非找到开采“可燃冰”的经济方法,否则“可燃冰”的利用还只是停留在口头上。

第二,“可燃冰”可能给人类带来的严重的环境灾难。

“可燃冰”的主要成分是甲烷,甲烷是一种优良的可燃性气体,同时又是一种温室气体,如果大量泄漏在大气中,产生的温室效应比二氧化碳要大10 ~ 20倍。“可燃冰”中,甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3 000倍。“可燃冰”非常不稳定,在常温、常压下极易分解。它们一旦被从海底带至海面,就会气化,最后变成一滩水。因此,“可燃冰”矿藏哪怕受到最小的破坏,甚至是自然的破坏,都足以导致甲烷的大量散失。而它一旦进入大气,会增加温室效应,使地球很快升温,对环境的破坏是灾难性的。

第三,存在引发地质灾害的可能。

“可燃冰”最终要通过钻探来开采,其难度比常规海上油气钻探要大得多,一方面是水太深,另一方面由于“可燃冰”遇减压会迅速分解,极易造成井喷。一旦出现井喷事故,就会造成海水气化,发生海啸,造成船舶翻船,或者形成许多高度集中的易燃气泡,给过往的船舶造成危险,甚至也会给低空飞行的飞机带来厄运。更为严重的是,“可燃冰”在开采过程中,会造成海床的不稳定,诱发海底滑坡等地质灾害。

有学者还认为,位于佛罗里达、百慕大群岛和波多黎各之间的百慕大三角区海域,发生过许多船只和飞机神秘失踪事件,即所谓“百慕大之谜”,有可能与“可燃冰”气藏有关。

因此,“可燃冰”的开采利用面临着严峻的挑战,还需要我们深入细致的研究,才能合理的、科学的开发和利用,“可燃冰”才会真正的为人类造福。

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