日本成功分离可燃冰 商业化开采尚需时日

时间:2022-09-14 08:47:58

日本成功分离可燃冰 商业化开采尚需时日

考虑到技术上的难度和环保方面的问题,各界对可燃冰在可见的未来投入大规模商业化并不乐观,要实现大规模商业化开采仍需时日。

3月12日,日本经济产业省宣布,已成功从日本近海地层蕴藏的甲烷水合物,俗称可燃冰(fire ice)中分离出甲烷气体,这是全球首次通过在海底分解含大量天然气成分的可燃冰取得天然气,标志着日本可燃冰开采商业化进程迈出“关键一步”。英国《金融时报》的报道认为,这意味着日本距离开发一种潜在新能源又近了一步。

福岛核事故刺激下的产物

分离可燃冰的实验在日本太平洋海岸中段附近展开,日本官方期待这一进展能令资源匮乏的日本获得一定程度的能源独立性。公布这一消息的前一天也正值日本福岛地震两周年纪念日,日本福岛地震引发的海啸和核危机对日本原子能工业造成的巨大打击,引发了日本对于能源的担忧。

甲烷水合物是一种由冻结的水与甲烷组成的混合物,有时被称为可燃冰,这种水合物储量极其丰富。包括美国和加拿大在内的国家也在开展有关甲烷水合物的研究,专家表示这种资源的储量至少是所有已知天然气储量的两倍以上。

作为“后石油时代”的重要替代能源,科学家估算,全球可燃冰的能源总量相当于已知石油、煤及天然气等化石燃料总量的两倍。显然,对于任何一个国家,这都是一笔潜在的巨大能源财富。

据日本方面估算,日本周边海域可燃冰的天然气潜在蕴藏量相当于日本100年的天然气消费量。日本的《新海洋基本计划草案》(简称(《草案》)规定,到2018年有望完善可燃冰商业化开采技术。日本首相安倍晋三欲将海洋资源开发作为经济增长战略的核心内容,并意欲抗衡中国的海洋活动。

由于日本自身几乎没有任何常规化石燃料,而核能工业又受到了福岛核事故的严重打击,日本一直热衷于开发各种能源,不管有多冒险。日本经济产业省曾于2001年7月了为期18年的“可燃冰开发计划”,第一阶段已于2008年结束,主要是确认相关海域蕴藏大量的可燃冰以待开发。2009年至今正处于第二阶段,主要目标是进行生产试验。近期还将进行一次分离提取甲烷气体的作业试验,从而为2016年至2018年第三阶段的商业化开采进行技术铺垫。

甲烷水合物的商业开采前景还远不够明朗。不过日本自然资源与能源厅石油天然气司主任Ryo Minami将甲烷水合物与页岩气相提并论,页岩气也曾是一种被边缘化的资源,如今却在改变美国的能源市场。

日本JOGMEC石油公司表示,希望在5年之内实现可燃冰开采工作的商业化。

商业化运作尚需时日

此次日本对可燃冰的分离,可谓是商业化的第一步。

尽管日本等“冰粉”高调宣传可燃冰的前景,但考虑到技术上的难度和环保方面的问题,各界对可燃冰在可见的未来投入大规模商业并不乐观,要实现大规模商业化开采仍需时日。

首先,技术瓶颈只是可燃冰开采的障碍之一。由于“可燃冰”多埋藏于海底岩石中,与石油、天然气相比不易开采和运输,因此世界上至今没有完美的开采方案。

相比页岩油气只存在于特定的地区,可燃冰的优势在于其广泛存在于全球大多数的海床之下。但目前的问题是,尚无成熟的技术可以将可能存在于可燃冰中的天然气进行大规模商业化开采。

不过,现阶段可燃冰利用的最大难题是,这种潜在燃料需要在低温、高压的环境下才能确保稳定,一旦脱离这种环境,其中的可燃气体将很快挥发掉。东京科技研究所的教授铃木表示,可燃冰可能给日本带来真正的自产能源,并提高日本的能源独立性。“现在的问题是,从可燃冰中大规模提取可燃气体是否具有商业可行性。”

日本能源经济研究所的研究人员称,成功从可燃冰提取天然气,并不能保证商业化推广同样能获得成功,因为可燃冰天然气的生产周期相当短。相比之下,成本倒是其次的障碍。

环境也是另一个需要考虑的因素。美国地质调查局的报告指出,尽管水合物中储藏了大量甲烷,但迄今为止,人类对于大量开采这类燃料的潜在环境影响依然认识很浅。据测算,甲烷可能带来的温室效应威力约是二氧化碳的十倍。

中科院广州能源所天然气水合物研究中心首席科学家李小森在接受媒体采访时曾表示,想要经济、安全地开采“可燃冰”难度很大,开采可燃冰可能带来温室效应、海底滑坡以及海洋生态失衡等巨大负面影响。现在各国都在加紧研究,以期掌握开发可燃冰的“钥匙”。

中国储量最多,开发亟待提速

可燃冰一旦得到有效利用,商业前景不可估量。美国地质调查局今年1月在一份报告中指出,初步估计显示,在水合物中储藏的碳规模是所有已知油、气和煤炭储备的两倍。英国石油的统计称,截至2011年底,全球已探明天然气储量为208.4万亿立方米。

其实,没有哪个国家对可燃冰放松警惕。资料显示,西方发达国家美国、英国、德国和加拿大上世纪60年代就开始对可燃冰进行研究。早在1969年,前苏联在西伯利亚一口1400米深的勘探井中,偶然发现了世界上第一个天然气水合物气田——麦索亚哈气田,这也是全球迄今为止睢一一个对天然气水合物进行商业性开采的气田。与发达国家相比,中国在可燃冰利用的“起跑”段落后了一大步。

面对资源蓝海,中国也不例外。其实中国是可燃冰资源储量最多的国家之一,据专家们估计,我国可燃冰的资源储量为803.44亿吨油当量,可供使用数百年。我国从1999年起便开始对海洋可燃冰开展实质性的调查和研究,并于2007年5月成功获取了可燃冰实物样品。初步评价发现,中国南海北坡的神狐海域是可燃冰区,预测储量约194亿立方米。

中国科学院能源领域战略研究组编制的《中国至2050年能源科技发展路线图》报告对我国可燃冰研究开发路线图做过如下阐述:从2008至2020年,完成对中国海域的可燃冰的勘探评估以及开采技术等前期准备工作;2021至2035年,进行海上商业化试采;2036至2050年,开展海上大规模商业化开采。

有专家预计,2020-2025年左右,中国将迎来能源需求的高峰期,加快对可燃冰勘探开采的科研进度已经更为紧迫。

上一篇:LED照明业迎转型大考 下一篇:“小木屋”期待做大市场