奪天工。可燃冰的微觀形狀像籠子一樣,因而也被稱作籠型晶體(見圖6…3)。
圖6…3 可燃冰的籠型微觀結構
同樣,正是由於這種籠型結構,使得可燃冰晶體能儘可能多地容納天然氣。通常1立方米體積的可燃冰可含有高達150…180 立方米以上的天然氣資源,從這個角度上看,可燃冰更像是高密度儲存天然氣的精巧容器。
自然之手的玄妙不僅體現在對可燃冰微觀結構的精雕細琢上,宏觀層面上也同樣能顯現出自然之手的雄渾與厚重。這一點從可燃冰在全球的分佈與儲量上便可感知無餘。可燃冰在自然界大面積存在,這已在全球大範圍的地質勘探中得到證實,並且為各國科研人員所普遍公認。根據可燃冰賦存的條件推斷,目前在地球上大約有30%的陸地是可以形成可燃冰的潛在地區,而在大洋水域中約有90%的面積也屬於這樣的潛在區域。談及可燃冰的具體儲量,由於採用的標準不同,各國的不同研究機構對全球可燃冰總儲量的計算值有不小的出入。但無論採取哪種標準計算,可燃冰的儲量在數值上都堪稱天文量級。
目前,研究領域公認的資料是可燃冰所蘊含的碳含量高達×1013噸之多,是目前已探明的所有常規化石燃料包括煤炭、石油、天然氣等碳含量總和的兩倍。換句話說,按照目前人類社會的能源消耗水平,全球可燃冰中蘊藏的能量足以供人類利用數百年。儘管上述的儲量數字已經極為可觀,但一部分科學家仍然堅持這是比較保守的估算,他們報有更樂觀的期待。由此也難怪能源學家驚呼,可燃冰是繼煤炭和石油之後大自然奉送給人類的又一“能源厚禮”。
目前,全球範圍內已勘探出的可燃冰礦區已多達120多處。美國、俄羅斯、日本等國已發現大面積的可燃冰分佈區,如美國的阿拉斯加地區和墨西哥灣海域、俄羅斯西伯利亞凍土區及薩哈林島、日本沖繩海槽等區域,可燃冰的探明儲量均十分可觀。如在美國阿拉斯加北坡地區,地下的岩層中儲藏著數量巨大的可燃冰資源。據美國地質調查局(USGS)的統計資料,約萬億立方米的天然氣可供開採,足以保證美國1億戶家庭超過10年的用氣需求。目前,美國康菲石油公司正在阿拉斯加進行試驗開採工作(圖6…4)。書 包 網 txt小說上傳分享
第六章 水火相融可燃冰(3)
圖6…4 美國獲取的乳酪狀可燃冰沉積物
2009年5月29日,美國地質調查局再次宣佈,雪佛龍石油公司的工程鑽井人員在美國墨西哥灣中部的沃克海嶺發現非常集中的含可燃冰的儲層,這是雪佛龍公司在墨西哥灣開鑽的第一口這種型別的試驗井;資源潛力相當大。再如日本靜岡縣的陸坡海域,僅初探的可燃冰資源所含天然氣量高達7萬億立方米之多,如果能全部開採,足夠日本使用50多年。另外,日本沖繩海槽也是可燃冰資源的富集區(圖6…5),有望成為日本的後續能源基地。
圖6…5 日本科研人員在沖繩海槽獲取的可燃冰樣品
中國在周邊海區也發現了大面積的可燃冰賦存證據,並於2007年5月在南海北部海域採集到了高含氣量的可燃冰實物樣品。由此證明了中國在可燃冰資源方面的巨大潛力。據中國地質調查局的前期調查,中國南海西沙海槽已圈出的可燃冰資源區分佈面積達5000多平方公里,資源量約相當於190億噸油當量,這對清潔能源比較緊缺的中國而言,不啻是一個福音。即使其中只有三成左右的可燃冰資源可以開採出來,也可以極大地緩解中國能源供應緊張的局面。未來幾十年間,中國如果能開發南海可燃冰資源,像“西氣東輸”那樣,實現“南氣北輸”,這將對中國未來的經濟發展產生重大的推動作用。
石油的天然替代品
由於可燃冰的主要成分是天然氣,其燃燒以後幾乎不產生任何殘渣或廢棄物;二氧化碳排放量較之石油減少四成。因此,可燃冰的清潔性自不待言。需要強調的是,可燃冰在全球極為豐富的蘊藏量,其可以滿足全球社會對清潔能源長期而穩定的需求,這是可燃冰得以替代石油,成為下一代主導能源的關鍵。
儘管可燃冰開採上的難度不小,目前還沒有形成一套成熟和有效的開採方案。但是,現有的條件下開發可燃冰並不存在難以逾越的技術障礙;這是可燃冰作為石油替代能源的關鍵問題所在。我們正視可燃冰資源開發中所面臨的種種困難,但卻無須過分地放大這種困難。一些石油領域的權威專家總強調可燃冰開發過程中的困難,而對可燃冰開採過程中有利的