可燃冰利用诸多难题待破解

    日前通过终审的“南海北部神狐海域天然气水合物钻探成果报告”显示，科考人员在我国南海北部神狐海域钻探目标区内，已圈定11个可燃冰矿体，预测储量为194亿立方米。

    研究人员在140平方千米的钻探目标区内，圈定的可燃冰矿体，矿层平均厚度达20米，且确定东沙、神狐两个可燃冰重点目标区。他们同时圈定南海北部陆坡可燃冰远景有利目标区，为实施可燃冰钻探提供了目标靶区。

    该报告显示，南海圈定的可燃冰矿体饱和度最高值分别为25.5%、46%和43%，是目前世界已发现可燃冰地区中饱和度最高的地方。

    6月10日，我国“蛟龙”号载人潜水器首次赴南海开始试验性应用。此次科学考察除研究南海的形成及地理和气候外，还格外关注一样东西：可燃冰。

    可燃冰的形成与海底油气的形成过程相似，且密切相关。在海底缺氧环境中，厌气性细菌将大量有机质分解，最后形成油气。其中，许多天然气被包进水分子中，在海底低温与压力下形成可燃冰。外表上看可燃冰像冰霜，微观上看其分子结构像一个个由若干水分子组成的笼子，每个笼子里“关”着一个气体分子。可燃冰像固体酒精一样可被直接点燃，1立方米可释放164立方米天然气，其能量密度是煤的10倍。地球上可燃冰的储藏量非常大，且因燃烧时产生的二氧化碳仅为煤炭的50%，因此被认为是有望取代煤、石油和天然气的新能源。

    我国先后于2008年11月和2009年6月在青海省天峻县木里镇永久冻土带多次成功钻获可燃冰实物样品，成为继加拿大、美国之后第三个在陆域钻获可燃冰的国家。

    尽管这两次陆域可燃冰的重大发现，对我国开采可燃冰技术有促进作用，但必须承认，相对于陆地，海洋对我们来说有更多的未知及不可控因素，海洋可燃冰开采难度更大。国际上一般首选在陆地进行可燃冰开采，我国也不例外。

    我国是为数不多的在陆上和海洋都发现可燃冰的国家，这为可燃冰研究提供了有利条件。在开采技术上，由于我们发现可燃冰时间短，相关研究起步较晚，所以与国际上先进水平还存在较大差距。

    可燃冰的勘探和开发是一个系统工程，涉及海洋地质、地球物理、地球化学、流体动力学、热力学、钻探工程等诸多学科，需要各领域的专家共同合作。由于在开采过程中会发生温度和压力的变化，因此与传统的化石能源相比，可燃冰的开采比较复杂。目前各国常见的开采技术包括降压开采法、注热开采法、化学剂开采法等。2001年，加拿大通过注入热水的方法首次生产出燃气，但在生产过程中消耗的能量，已超过了产出的气体。

    复杂的开采程序使可燃冰的开发成本远远高于普通的天然气。科学家推算，即便采用减压法，日本开采可燃冰的成本也超过60美元/百万英热单位，是日本液化天然气进口价格的两倍。将来，随着生产规模的扩大和技术进步，有望把成本降到天然气的水平。除开采成本高外，可燃冰的开发还面临着需要在地层中分解等难题。如果可燃冰连续分解，将导致周围地层温度下降，产量也就随之降低。因此，日本政府估计，商业化开采可燃冰最快也要等到10年以后。

    因此，无论是陆域还是海域，可燃冰开采都面临诸多难题。