前不久,南海一次深海作業(yè)引發(fā)了全球的關(guān)注,原來(lái)這次中國(guó)成功從南海海底開(kāi)采出了可燃冰資源,值得一提的是,可燃冰作為一種天然氣水合物,屬于新能源,有望取代煤炭石油,并且燃燒后清潔無(wú)污染,更加值得驕傲的是,中國(guó)可燃冰儲(chǔ)量世界第一!但它的開(kāi)發(fā)難度有多大?它的開(kāi)采是否意味著石油最佳替代品已經(jīng)找到了呢?未來(lái)可以成功替代石油嗎?
根據(jù)科學(xué)家的推測(cè),目前全球的有機(jī)碳儲(chǔ)量當(dāng)中,傳統(tǒng)化學(xué)能源例如煤炭石油等只占據(jù)25%,而可燃冰卻占據(jù)了50%以上,因此可以說(shuō)可燃冰占據(jù)了全球有機(jī)碳儲(chǔ)量的絕大部分,它實(shí)際上是一種水分子將氣體分子囚禁起來(lái)形成的的較為疏松的固體,很多氣體都能夠形成這種水合物,但只有和天然氣形成的水合物才能被稱作可燃冰,當(dāng)單位體積的可燃冰分解時(shí)能夠釋放150~180倍體積的甲烷氣體和大量液態(tài)水,其中含有的甲烷實(shí)際上是一種非常優(yōu)質(zhì)的燃料,因?yàn)檫@種氣體燃燒之后不會(huì)產(chǎn)生任何有害氣體或者有毒化學(xué)物質(zhì)。但雖然可燃冰是一種非常優(yōu)質(zhì)的燃料,對(duì)它進(jìn)行的開(kāi)采卻并不容易,因?yàn)榭扇急男纬梢獫M足4個(gè)條件,一是要擁有大量的甲烷氣體,第二是要擁有足夠的液態(tài)水,第三是相對(duì)較低的溫度,第四就是要擁有比較高的壓力,缺乏這4個(gè)條件中的任何一個(gè)可燃冰都無(wú)法形成,而也正是因?yàn)榭扇急纳尚枰@樣較為苛刻的條件,因此只有兩種地方能夠滿足這樣的條件,第一就是數(shù)千米深的海底或者湖底淤泥當(dāng)中,第二就是數(shù)百米深的凍土層以下,而對(duì)于人類來(lái)說(shuō),在這兩種地方進(jìn)行可燃冰開(kāi)采的難度可想而知。
在可燃冰的開(kāi)采上,中國(guó)目前采取的方法可以主要分為以下幾個(gè)步驟第1步是將直徑0.3米的鉆頭鉆透,水深1266米以下203~277米泥層的天然氣水合物礦層,第2步就是對(duì)鉆孔附近的地層進(jìn)行改造,然后下入防沙管與電潛泵系統(tǒng),第3步就是通過(guò)電潛泵對(duì)含有可燃冰的地層進(jìn)行減壓處理,這樣一來(lái)在鉆孔附近就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)低壓區(qū),而壓力降低之后環(huán)境就無(wú)法維持可燃冰的穩(wěn)定存在,地層當(dāng)中的可燃冰就會(huì)分解出甲烷氣體,并從高壓區(qū)向低壓區(qū)移動(dòng),最后利用采集管道,將這些氣體采集并上升到海面,雖然看起來(lái)原理非常簡(jiǎn)單,但實(shí)際上整個(gè)開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中還是有不少難關(guān)。例如海底的淤泥實(shí)際上滲透性非常之差,高壓區(qū)到低壓區(qū)之間的氣體是很難移動(dòng)的,另外在進(jìn)行甲烷氣體的吸收和上升當(dāng)中,泥沙也會(huì)跟著氣體進(jìn)入管道,很容易造成堵塞,實(shí)際上日本進(jìn)行的可燃冰開(kāi)采就是因?yàn)檫@個(gè)原因而被迫終止的當(dāng)然,即使遇上了這些困難,中國(guó)的神狐海域可燃冰試采實(shí)驗(yàn)當(dāng)中依然突破了大量的技術(shù)難關(guān),進(jìn)行了20項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的自主創(chuàng)新,其中包括儲(chǔ)層改造技術(shù),鉆完井技術(shù)以及防砂技術(shù)等困難技術(shù),因此可以說(shuō)中國(guó)的可燃冰開(kāi)采前景是非常光明的。
然而不管可燃冰的開(kāi)采前途多么光明,使用可燃冰來(lái)代替石油都是不太現(xiàn)實(shí)的,,這是因?yàn)槭驮诂F(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中扮演的角色不只是燃油日常生活當(dāng)中使用的塑料制品,鋪設(shè)路面使用的瀝青甚至是很多人身上穿著的衣服當(dāng)中的滌綸、晴綸以及錦綸等面料都是原材料為石油的合成纖維,而在醫(yī)療行業(yè)很多藥物當(dāng)中都含有苯,而藥物當(dāng)中的苯很多都是從石油當(dāng)中制取的甚至用于種植農(nóng)產(chǎn)品的殺蟲劑和化肥,甚至是調(diào)味品都有石油產(chǎn)品的參與,就連很多人喜歡嚼的口香糖都和石油有點(diǎn)關(guān)系,,如果把接觸到的食品當(dāng)中需要的石油算上,那么現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)人,一輩子可能需要“吃”掉550公斤以上的石油,可以說(shuō)石油就是人類現(xiàn)代社會(huì)的血液,因此可燃冰最多只能在燃料方面取代石油,在化工方面可燃冰還是不具備取代石油的能力的。