如何理解新世纪非常规能源?

2025-03-25 21:01:04
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天然气水合物是甲烷和水分子在深海低温和高压力条件下形成的冰状结晶体,也称为甲烷水合物,由于蕴藏在海底,也称为海底甲烷。天然气水合物含大量的甲烷而具有极强的燃烧力,可直接燃烧,所以又称“可燃冰”。天然气水合物的能量密度很高,1立方米天然气水合物在标准状态下可释放出164立方米甲烷,是其他非常规气源岩(诸如煤层气、黑色页岩)能量密度的10倍,为常规天然气能量密度的2~5倍,是一种优质、高效、洁净的能源。
1964年俄罗斯西伯利亚的米索亚卡气田钻井过程中首次发现自然界中存在天然气水合物。专家认为,在地球上大约有27%的陆地是可以形成天然气水合物的潜在地区,在世界大洋水域中约有90%的面积也属蕴藏天然气水合物的潜在区域。已发现的天然气水合物主要在北极地区的永冻层和世界范围内的海底、陆坡、陆基及海沟中。美国地质调查局估计全世界天然气水合物的甲烷量达到20000万亿立方米。虽然不同研究机构对全世界天然气水合物储量的估计值还存在很大差别,但是,大多数人认为储存在天然气水合物中的碳至少有1×1013吨,约是当前已探明的所有化石燃料(包括煤、石油和天然气)中碳含量总和的2倍,天然气水合物可能是21世纪的重要能源。
目前对开采“可燃冰”尚没有可靠的方法,还处于研究、试验阶段。1968年美国开始执行深海钻探计划(DSDP)和大洋钻探计划(ODP)。随着深水下海底取样技术的提高,天然气水合物的研究在加速。1998年4月,我国与美国国家科学基金会签署备忘录,加入大洋钻探计划。我国已经有一些研究单位承担天然气水合物资源评价、勘探开发技术等方面的研究项目,对天然气水合物进行系统研究。我国还在实验室内人工合成了天然气水合物,并成功点燃天然气水合物。在资源预测方面,也确定了东海、南海等海域存在“可燃冰”。我国也有专家预言,大规模开采天然气水合物中的甲烷,在21世纪将成为现实。
还要说明,甲烷是一种“温室气体”,甲烷在大气层中的寿命约十年,一个甲烷分子的温室效应作用相当于32个二氧化碳分子。因此大规模开发天然气水合物,也可能加剧大气层的温室效应。