日本從海底可燃冰中提取甲烷 儲量夠用百年

　　3月12日，“地球”號深?？碧酱谌毡緪壑h附近海域作業(yè)?！暗厍颉碧杺溆性谏詈^(qū)進(jìn)行地底深度鉆探的設(shè)備，全長210米、高130米，相當(dāng)于30層建筑物的高度。

　　日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省12日宣布，日本12日成功從愛知縣附近深?？扇急鶎又刑崛〕黾淄椋蔀槭澜缟鲜讉€掌握海底可燃冰采掘技術(shù)的國家。日本希望2018年開發(fā)出成熟技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。

　　“降壓法”使水和甲烷分離

　　采掘試驗(yàn)由日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省屬下的石油天然氣金屬礦物資源機(jī)構(gòu)實(shí)施。該機(jī)構(gòu)利用地球深處探測船“地球”號，從愛知縣渥美半島附近約1000米的海底挖入330米，到達(dá)可燃冰層后，通過把可燃冰中的水分抽出降低其壓力，使水和甲烷分離，然后提取出甲烷，整個過程約用了4小時。該機(jī)構(gòu)將繼續(xù)在該海域進(jìn)行為期兩周左右的采掘試驗(yàn)，以進(jìn)一步完善技術(shù)。

　　據(jù)稱可燃冰在日本附近海域分布廣泛，埋藏量足夠日本使用100年，僅本次試驗(yàn)采掘海域的埋藏量就可供日本使用10年以上。福島第一核電站事故后，日本核電站相繼停止運(yùn)轉(zhuǎn)。為彌補(bǔ)電力缺口，日本不得不依賴火力發(fā)電，用于火力發(fā)電的天然氣、石油等進(jìn)口猛增，使日本出現(xiàn)巨額貿(mào)易赤字。日本期待通過可燃冰的商業(yè)化生產(chǎn)降低甚至擺脫對外依賴，實(shí)現(xiàn)能源自給。

　　2018年商業(yè)化生產(chǎn)

　　安倍晉三重新上臺后，成立了自己親自掛帥的“綜合海洋政策本部”，把海洋資源開發(fā)作為其經(jīng)濟(jì)增長戰(zhàn)略的核心之一。日媒稱，即將出臺的日本政府《海洋基本計(jì)劃》將明確提出到2018年確立可燃冰商業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)相茂木敏充今天在會見記者時表示，油頁巖的采掘也曾被認(rèn)為很困難，現(xiàn)在卻已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，希望開發(fā)利用日本周邊資源的時代早日到來。

　　日本的可燃冰開發(fā)分3個階段進(jìn)行。第一階段是2002年與2008年兩次成功完成在陸地上開采甲烷氣體的試驗(yàn)。本次試驗(yàn)屬于2009年度啟動的第二階段，將驗(yàn)證從海底地層取出甲烷氣體具有的經(jīng)濟(jì)效益及對環(huán)境的影響。

　　今后試驗(yàn)將進(jìn)一步展開，對能否長期取出甲烷氣體進(jìn)行調(diào)查?？扇急_發(fā)計(jì)劃于2016～2018年度步入第三階段，對實(shí)現(xiàn)商業(yè)化存在的問題進(jìn)行梳理，進(jìn)入最終的綜合評估階段。

　　“可燃冰”

　　“可燃冰”的正式名稱為“甲烷水合物”，是天然氣的主要成分甲烷與水在高壓低溫條件下結(jié)晶形成的冰狀物，通常存在于永久凍土帶或大陸邊緣的海域，因其點(diǎn)火就著，俗稱“可燃冰”。可燃冰燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤炭的一半，可有效減少地球溫室效應(yīng)，因此成為備受矚目的新能源。2002年，包括日本在內(nèi)的5國成功在加拿大北部永久凍土帶的可燃冰層中提取出甲烷。

　　全球發(fā)現(xiàn)230多處可燃冰礦區(qū)

　　日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省12日宣布，成功從日本近海地層蘊(yùn)藏的可燃冰中分離出甲烷氣體，并認(rèn)為這標(biāo)志日本可燃冰開采商業(yè)化進(jìn)程邁出關(guān)鍵一步，將為人類有效利用可燃冰資源提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

　　據(jù)相關(guān)資料顯示，天然氣水合物在全球范圍內(nèi)廣泛存在，全球約有27%的陸地是可形成天然氣水合物的潛在地區(qū)。在全球邊緣海、深海槽區(qū)及大洋盆地中，有利于形成水合物的海區(qū)面積約為18.9億平方千米，占其總面積的30%。據(jù)科學(xué)家初步預(yù)測，全球天然氣水合物所含有機(jī)碳總量相當(dāng)于全球已知石油、煤和天然氣等化石燃料含碳總量的兩倍。迄今為止，天然氣水合物已經(jīng)成為最有價值、最具潛力的海底礦產(chǎn)資源。若能實(shí)現(xiàn)可燃冰的商業(yè)開采，許多國家都可實(shí)現(xiàn)能源自給，現(xiàn)存的世界能源貿(mào)易將可能徹底改變。

　　天然氣水合物的勘探開發(fā)活動日益增多，一些國家甚至將其提高到能源安全戰(zhàn)略的高度予以重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球現(xiàn)已累計(jì)發(fā)現(xiàn)超過230個天然氣水合物礦區(qū)。日本對可燃冰的研究始于上世紀(jì)90年代。2001年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省還發(fā)表了《甲烷水合物開發(fā)計(jì)劃》，正式啟動了為時18年的甲烷水合物的開發(fā)性研究。美國、加拿大、俄羅斯、印度、韓國等國家政府也都分別制定了有關(guān)天然氣水合物的長期研究計(jì)劃，計(jì)劃在5—10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的商業(yè)開采。

　　天然氣水合物的勘探開發(fā)是一個系統(tǒng)工程，涉及眾多的學(xué)科，如海洋地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、流體動力學(xué)、熱力學(xué)、鉆探工程等，需要各領(lǐng)域?qū)＜业墓餐献?。由于在開采過程中會發(fā)生溫、壓變化及相變，與傳統(tǒng)的煤炭、石油和天然氣等化石能源相比，天然氣水合物的開采更為不易。對于其陸地開采，目前各國常見的開采技術(shù)包括：降壓開采法、注熱開采法、化學(xué)劑開采法、二氧化碳置換法以及多種開采模式組合法。

　　可燃冰勘探熱潮表明，人們?nèi)找娓械皆谌騻鹘y(tǒng)能源形勢緊張的背景下，開發(fā)利用天然氣水合物這一潔凈能源，盡早投入商用，勢將推動技術(shù)進(jìn)步以帶動其產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并最終促使在滿足能源需求的同時形成經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。