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可燃冰技术中国神突破,未来我们可以不依赖石油和煤?


2017-02-07

 最近新华社刊发的一条科技消息,让人很受鼓舞。经10余年技术攻关,吉林大学科研团队研发出陆域天然气水合物冷钻热采关键技术,填补了国内该领域空白,总体达到国际先进水平。此外,该技术还获得了2016年国家技术发明奖二等奖。

 

 

其实新闻所说的天然气水合物就是可燃冰,可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小很多,但能量高出十倍。

 

很多媒体都指出,这项技术有望使得可燃冰能源逐渐替代煤和石油,成为中国新能源的主要组成部分。


 

 

那么究竟什么是可燃冰?为什么全世界科学家都那么迷恋它?

 

春秋君今天来帮您科普下。

 

可燃冰的主要成分是甲烷,在空气中它应该是气体的形式存在。

 

 

但是在永冻土和海洋里,它就变成了“冰”。

 

 

在一种低温和高压情况下(零度左右,30个大气压就可形成)天然气的主要成分甲烷就像饺子馅一样被包进了水里(饺子皮)。

 

 

可燃冰的分子结构

 

并且被放进了永久的海底和陆地的永冻土冰箱里。

 

 

海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的烷类气源。海底的地层是多孔介质,就这样,这种神奇的饺子在这里越聚越多。。。

 

 

这种分散在世界各地、据估计储量为70万万亿立方英尺的物质也因此成为一个潜在的巨大燃料来源,其蕴含的总能量超过之前发现的所有石油和天然气的总和。足够让全球人类使用1000年。

 

 

在能源短缺时代,这足够让人眼馋。

 

 

那么为什么各国政府没有大规模去开采这种能源呢?

 

原因在于开采技术还不够成熟。

 

第一,可燃冰到了20度就会分解,里面的甲烷气体等会飞快地跑出来。

 

 

我们日常只知道二氧化碳是温室气体,但是甲烷的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。

 

 

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,这是资源,也是一个超级大祸害。。。

 

若处理不当发生意外,分解出来的甲烷气体由海水释放到大气层,将使全球温室效应问题更趋严重。


 

 

所以工程需要慎之又慎!!

 

此外,海底的大面积开采还可能会破坏地壳稳定平衡。

 

造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方,甚至导致大规模海啸,带来灾难性后果。

 

 

所以科学家们只敢小规模推进,一步步地试验性开采。

 

根据新闻中的表述,

 

吉林大学从2004年开始开展陆域可燃冰钻采项目研发,攻克了高海拔和严寒地区施工等多项技术难题,成功研发了国内外首创的具有自主知识产权的水合物冷钻热采关键技术。

 

与国际上通用的“被动式保压保温取样”钻探原理不同,新技术首次提出“主动式降温冷冻取样 ”,发明了钻井泥浆强化制冷方法、水合物孔底快速冷冻取样方法和高温脉冲热激发开采技术,主要技术指标超过国外同类技术。

 

在海拔4000米的青海省木里盆地,科研团队利用该技术首次钻获了我国陆地天然气水合物实物样品,并成功实现了陆地天然气水合物试开采,打破了国外水合物钻探取样技术的垄断。

 

有一些关键词,我们需要注意。

 

第一,我们这项技术还是比较稳妥的,是在永冻土里开采可燃冰的技术突破。

 

第二,聚焦冷却取样等方面的综合系统性突破,打破了国外水合物钻探取样技术的垄断。

 

根据测算国内的永冻土区下,可燃冰的资源量相当于350亿吨油量,这是个什么数量级呢?

 

我们来看一则新闻:

 

2012年,瑞士银行发布了全球石油领域现状的最新报告,同时公布了目前世界石油储量前10个国家的最新排名。

 

分别是:沙特362亿吨、加拿大184亿吨、伊朗181亿吨、伊拉克157亿吨、科威特138亿吨、阿联酋126亿吨、委内瑞拉109亿吨、俄罗斯82亿吨、中国60亿吨、利比亚54亿吨。 


350亿吨油量:60亿吨油量


所以,我们可以很肯定地说,

 

中国科学家在可燃冰开采领域的重大突破是又一个记录在史册上的中国骄傲!!