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可燃冰號稱可代替石油,中國的儲量全球第一,現在為什麽不提了?

2024-10-25科技

世界正在經歷一場前所未有的能源焦慮,科技快速發展,對能源的需求越來越多,但傳統的化石能源卻快要枯竭了。

這種焦慮就像懸在每個國家頭上的利劍,隨時可能掉下來。

在這樣的背景下,一種名為「可燃冰」的物質,裹挾著巨大的能量和希望,闖入了人們的視野。

它被譽為「未來能源」,仿佛能一舉解決人類的能源困境,可喧囂過後,可燃冰卻逐漸淡出公眾視野,這背後究竟隱藏著怎樣的故事?

可燃冰其實不是字面上那種能燃燒的冰,它的真實身份是天然氣水合物,這種物質的形成條件極為苛刻,需要高壓低溫的環境,通常存在於深海海底或永久凍土帶。

其主要成分是甲烷,被水分子包裹形成類似冰晶的結構,一旦外界條件改變,這種結構就會瓦解,釋放出內部蘊藏的巨大能量。

科學研究發現,1立方米的可燃冰能釋放出相當於164立方米天然氣的能量,能量密度非常高。

可燃冰的出現,為全球能源格局帶來了新的想象空間,據估計全球可燃冰的總儲量高達2100億噸,比目前已經探明的天然氣和石油儲量多好幾倍。

如果能有效開發利用可燃冰,人類就能獲得幾乎無窮的清潔能源,特別是對中國來說,南海底下藏有大量可燃冰,初步估計儲量相當於800億噸,這無疑是一張影響未來能源格局的重要牌。

可燃冰儲量的巨大潛力,足以支撐人類社會數百年甚至上千年的能源需求,使其成為名副其實的「未來能源」。

與傳統化石能源相比,可燃冰的最大好處是更清潔、更環保,燃燒可燃冰的主要產物是水和二氧化碳,二氧化碳排放量遠低於煤炭和石油。

如果可燃冰能取代現有能源,就能大大減少溫室瓦斯的排放,有助於緩解全球暖化,對於飽受霧霾困擾的中國北方城市而言,可燃冰的套用更是一劑良方,有望從根本上改善空氣品質,帶來更清潔、更健康的生存環境。

開采可燃冰不是一件容易的事,它特殊的形成環境給技術帶來了很大挑戰,大部份可燃冰位於深海海底,水深通常超過1000公尺, 高壓低溫的環境對開采裝置和技術提出了極高的要求,可燃冰非常不穩定,如果溫度升高或者壓力減少,它會很快分解,並且釋放出甲烷。

這不僅會導致能源的浪費,更可能引發海底地質災害,甚至加劇溫室效應,可謂是「福禍相依」,如何安全高效地開采可燃冰,成了科學家們面臨的一個難題。

除了技術挑戰,高昂的開采費用也是影響可燃冰開發的重要因素,目前可燃冰的開采方法主要有熱註法、減壓法和化學置換法,但這些方法都存在一定的局限性,且成本高昂。

與已經形成完整產業鏈的傳統化石能源相比,可燃冰的開采成本高出很大的數量級,在經濟效益上缺乏競爭力,要想讓可燃冰真正商用起來,關鍵在於在確保安全的同時,想辦法降低成本。

盡管遇到很多困難,各國對可燃冰的研究一直沒有停歇,中國在南海的神狐海域進行了試采,取得了不錯的成果,積累了寶貴的經驗,不過在技術上,可燃冰的開采還在摸索階段。

如何有效控制甲烷泄漏、提高開采效率和降低開采成本,都是亟待解決的重要問題,技術與成本之間的矛盾,如同一個死迴圈,制約著可燃冰開發的行程。

一方面,技術的突破需要大量的資金投入;另一方面,在技術尚未成熟的情況下,大規模投資又存在巨大的風險,要解決這個問題,需要政府、科研機構和企業一起努力。

本世紀初,可燃冰的發現曾引發全球範圍內的廣泛關註,媒體的報道鋪天蓋地,將其描繪成解決能源危機的「靈丹妙藥」,關於可燃冰的新聞少了,大家的興趣也沒那麽高了。

這種變化並非偶然,它反映了可燃冰開發所面臨的現實困境,技術瓶頸、高昂成本、環境風險等因素,使得可燃冰的商業化開采之路步履維艱。

與此同時,其他新能源技術的快速發展,例如光伏、風能等,也分散了人們對可燃冰的註意力。

盡管遇到了不少困難,中國政府在開發可燃冰方面一直保持著堅定的戰略方向,可燃冰被列入國家能源發展戰略規劃,相關科研計畫得到了持續的資金支持。

近年來國家發改委等部門出台了一系列政策,鼓勵可燃冰的勘探、開發和利用。

與此同時,國內高校和科研機構也在積極開展技術攻關,例如西南石油大學在固態流化開采技術上取得的突破性進展,為可燃冰的安全高效開采提供了新的思路。

這些舉措表明,中國政府對可燃冰的開發並非一時興起,而是一項著眼長遠的戰略布局,在全球能源轉型的浪潮中,可燃冰並非唯一的主角。

光伏、風能、核能等可再生能源技術也在快速發展,並在某些領域展現出更強的競爭力,光伏發電成本的不斷下降,使其在一些地區已經具備了與傳統能源競爭的優勢。

可再生能源也存在自身的局限性,例如光伏和風能的間歇性,核能的安全風險等,在未來能源格局中,可燃冰與其他可再生能源之間並非簡單的替代關系,而是互補共存的關系。

可燃冰可以作為一種戰略儲備資源,在其他能源供應不足時發揮作用,保障國家的能源安全,國際合作與爭端:共享與爭奪的賽局

開采可燃冰不僅是個技術活,還涉及地緣政治,全球可燃冰資源分布廣泛,許多儲量豐富的海域屬於公海領域,這引發了各國之間的資源爭奪。

一些國家試圖透過單方面行動搶占可燃冰資源,而另一些國家則主張透過國際合作共同開發。

未來圍繞可燃冰的國際合作與爭端將日益激烈,需要建立公平合理的國際規則,避免資源沖突,促進永續發展。

在技術層面,除了熱註法、減壓法和化學置換法,科學家們還在不斷探索新的開采方法,例如固態流化開采技術。

這種技術旨在將可燃冰在地下直接轉化為固態顆粒,然後透過管道輸送到地面,從而避免甲烷泄漏和海底地質災害的風險。

人工智慧、大數據等新興技術的套用也為可燃冰的勘探和開發提供了新的工具和方法,透過分析海底地質數據,可以更精準地定位可燃冰的分布,提高勘探效率,降低開采成本,各國政府也在積極推動可燃冰的商業開發。

中國政府制定了可燃冰開發的長期規劃,並設立了專門的科研基金,支持相關技術的研發和套用,國際能源署等國際組織也在積極推動可燃冰的國際合作,促進資訊共享和技術交流。

在經濟層面,可燃冰的商業化前景也逐漸明朗,隨著開采技術的進步和成本的下降,可燃冰的經濟效益會越來越明顯。

一些能源公司已經開始布局可燃冰產業,並開展了商業化試采計畫,雖然現在可燃冰的開采成本還比較高,但隨著技術的進步和大規模生產,成本有望降低,最終能和傳統能源一較高下。

可燃冰的開采並不容易,還面臨很多難題,深海開采技術的復雜性和高成本,環境風險的不確定性,以及國際合作的復雜性等,盡管存在這些挑戰,可燃冰的巨大潛力依然不容忽視。

隨著全球能源越來越緊缺,可燃冰作為一種既清潔又高效的能源,其重要性愈發凸顯。

未來可燃冰的開發將會走上新趨勢,它會如何改變人類的能源未來,讓我們拭目以待。

參考來源:

小康雜誌 - 2023年10月12日 可燃冰是什麽?為什麽一點就著

央視網 - 2020年3月26日 祝賀!中國海域可燃冰試采破總量日均雙紀錄

華商韜略 - 2023年1月31日 如今怎麽沒人吹可燃冰了?