世界能源危機(jī)加速 日本搶先鉆探海底可燃冰
日本14日啟動可燃冰鉆探試驗作業(yè)，并將在全球各國中率先進(jìn)行可燃冰的海底生產(chǎn)。
現(xiàn)在是試鉆探 一年后試生產(chǎn)
日本獨立行政法人“石油天然氣和金屬礦物資源機(jī)構(gòu)”(JOGMEC)14日稱，當(dāng)天啟動最新型能源——甲烷水合物(俗稱可燃冰)的鉆探試驗作業(yè)。
此次作業(yè)是為了預(yù)定于明年1月至3月實施的生產(chǎn)試驗做前期準(zhǔn)備。如果該試驗獲得成功，將是全球首次實現(xiàn)可燃冰的海底生產(chǎn)。
承擔(dān)本次鉆探作業(yè)的是JOGMEC所屬的深海探測船“地球號”。作業(yè)區(qū)域位于日本愛知縣渥美半島以南70～80公里海域。
按照計劃，鉆探工作中使用頂端裝有人造金剛石的超高強(qiáng)度鉆頭，從水深約1000米的海底向下鉆探約260米，觸到蘊(yùn)藏可燃冰的地層后再設(shè)置4個鉆井。其中一個用于可燃冰的實際生產(chǎn)試驗，其余鉆井用于觀測生產(chǎn)前后周圍環(huán)境及溫度的變化情況。
首日不順 “預(yù)示前途多坎坷”
但原定14日上午7時至9時啟動的鉆探作業(yè)最后被推遲到了15日。
JOGMEC方面解釋說，由于14日早晨下起了雨，導(dǎo)致連上鉆頭后投至海底的管子因被淋濕而容易打滑，因此作業(yè)耗時較長。對器材的確認(rèn)工作也因操作不熟練而比預(yù)想的花費了更多時間。
JOGMEC公關(guān)部門負(fù)責(zé)人對推遲啟動一事表示：“這是謹(jǐn)慎操作的結(jié)果，在設(shè)想范圍之內(nèi)。沒有影響計劃”。他強(qiáng)調(diào)，這不會對整體作業(yè)進(jìn)程產(chǎn)生太大影響。
日本共同社報道稱，雖然JOGMEC在陸地上成功生產(chǎn)了可燃冰，但海上作業(yè)卻有可能因地震和天氣長期不佳而無法按計劃推進(jìn)。“這一開局對于計劃明年年初實施的全球首個海洋生產(chǎn)試驗和力爭2018年度實現(xiàn)可燃冰商業(yè)化開采而言，似乎預(yù)示著前途多坎坷”。
理想能源 可供全球用千年
甲烷水合物是天然氣甲烷的水合物。甲烷在被水分子包圍狀態(tài)下，在高壓、低溫條件下形成固體冰狀結(jié)晶物，因為點火就可燃燒，因而被形象地稱為可燃冰。
可燃冰能量密度非常高，達(dá)到煤的10倍，每立方米可釋放出160～180立方米的天然氣，而且燃燒后不產(chǎn)生任何殘渣和廢氣。
可燃冰主要分布在海底和永久凍土層內(nèi)，儲量巨大，大約相當(dāng)于全球已探明石油、煤炭和天然氣總量的兩倍，能滿足人類使用上千年，因此被認(rèn)為是替代傳統(tǒng)能源的未來首選新型能源。
技術(shù)難度大 環(huán)保要求高
雖然可燃冰全球儲量巨大，但要經(jīng)濟(jì)、安全地開采難度很大，因為開采可燃冰可能帶來溫室效應(yīng)、海底滑坡以及破壞海洋生態(tài)平衡等各方面的負(fù)面影響。
目前可燃冰的開發(fā)存在著三大關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
第一是還未完全掌握探測可燃冰儲層情況的技術(shù)方法，難以進(jìn)行開發(fā)生產(chǎn)設(shè)計。
第二是經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸問題。由于海底可燃冰開發(fā)可能需要鋪設(shè)很長的管道，而管道在冰冷的深海中容易堵塞，由此將產(chǎn)生種種技術(shù)和成本問題。
第三是最為關(guān)鍵的環(huán)境問題？扇急m有“清潔能源”之稱，但一旦泄漏依然可能引發(fā)不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)境災(zāi)難。因此，可燃冰要真正成為替代能源，關(guān)鍵還在于能否進(jìn)行安全開采。這也是各國一再推遲開采時間表的重要原因。
下手早 投入大 水平高
縱觀全世界，既有迫切需要，又有急切愿望，還有超高技術(shù)來尋求替代石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的國家，非日本莫屬。
受資源短缺的影響，日本一直重視對可燃冰的研究。早在上個世紀(jì)90年代，日本就著手研究可燃冰。
曾有日本科學(xué)家估算，從四國到靜岡的東部南海海槽以及北海道周邊海底，可燃冰含量極其豐富。日本周邊海域的可燃冰總含量可能達(dá)到7.4萬億立方米，相當(dāng)于日本全國100年的天然氣消耗量。
日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省2001年7月發(fā)布過一個為期18年的“可燃冰開發(fā)計劃”。在政府的大力支持下，JOGMEC等機(jī)構(gòu)和企業(yè)積極開發(fā)海底發(fā)掘、生產(chǎn)利用可燃冰的相關(guān)技術(shù)。
2002年，美國、日本、加拿大等5國合作，試驗性開發(fā)加拿大麥肯齊凍土區(qū)的可燃冰。日本是其中參與最積極、各方面投入最大的國家，并因此獲得了豐富的相關(guān)重要參數(shù)。這使日本在可燃冰的研究開發(fā)方面一直處于相對領(lǐng)先的地位。
2011年的“3·11”特大地震引發(fā)了全球25年來最為嚴(yán)重的核事故，隨即引發(fā)日本國內(nèi)社會對核能利用的強(qiáng)大抵制。這也促使日本對于可燃冰新能源的開發(fā)更加渴望、更加迫切。
已步入開發(fā)計劃第二階段
日本長達(dá)18年的可燃冰開發(fā)計劃分為三個階段。
從2001年到2008年，是該計劃的第一階段，主要對可燃冰的探測技術(shù)、分解生成、生產(chǎn)技術(shù)及環(huán)境影響評估等進(jìn)行基礎(chǔ)研究。
該階段取得了一系列的具體成果，包括確認(rèn)在日本東部從靜岡縣至和歌山縣南海海域盆地發(fā)現(xiàn)了具有開發(fā)價值的高濃度可燃冰聚集帶。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，該海域存在的可燃冰相當(dāng)于日本全國年度天然氣消費量的13.5倍。
這一階段的成果還包括：確立了利用探查地震的方法來測定可燃冰存在的手段；開始利用數(shù)學(xué)概率計算該海域的可燃冰原始儲藏量；開發(fā)出日本獨創(chuàng)的從可燃冰層生產(chǎn)甲烷氣體的預(yù)測模擬系統(tǒng)。通過大量的實驗和科學(xué)數(shù)據(jù)，證實了“減壓法”是有效的發(fā)掘可燃冰的生產(chǎn)手段。
從2009年至2015年，是第二階段，其中最主要的活動是在日本周邊海域進(jìn)行兩次生產(chǎn)試驗。
此階段的具體目標(biāo)包括：通過生產(chǎn)試驗對技術(shù)進(jìn)行驗證，并對今后的商業(yè)生產(chǎn)提出技術(shù)課題；掌握日本周邊海域的可燃冰儲藏具體狀況；總結(jié)出進(jìn)行環(huán)境評測的手段；從安全角度和經(jīng)濟(jì)角度對可燃冰的開發(fā)可能性進(jìn)行總結(jié)。
預(yù)計鉆探和生產(chǎn)試驗的費用將達(dá)到170億日元(約合2.2億美元)。日本政府在2011財年預(yù)算中已為此計劃撥款89億日元(約合1.15億美元)。
2016年至2018年是第三階段，主要是基于前兩個階段的研究和試驗結(jié)果，對可燃冰的商業(yè)生產(chǎn)價值、開采效益和環(huán)境影響做出最終的綜合評價。如果鉆探和生產(chǎn)試驗獲得了成功，日本有望從2018年開始對可燃冰實現(xiàn)商業(yè)開采。
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