可燃冰难解日本能源之困-北极星火力发电网

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日前，能源紧缺的日本成功从近海海底蕴藏的可燃冰中分离出了甲烷气体，这是全球首次通过在海底分解可燃冰取得天然气，但可燃冰能为日本带来可观的经济和能源效益吗？抑或是像页岩气一样引领新一轮风潮？

虽然这一举措标志着日本可燃冰开采技术前进了一大步，但目前产业对于可燃冰的发展潜力和影响仍不确定。不过，在福岛核事故两年后，日本果断地开展可燃冰开采测试，充分体现出该国对能源供应安全的渴求，力图将可燃冰打造成提振能源经济的“国家产物”。

全球范围内，海底可燃冰分布范围约4000万平方公里，占海洋总面积的10%，每1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。对日本而言，其近海可燃冰储量能够满足该国未来100年的天然气需求，正在进行测试工作的日本石油天然气和金属国家公司（JOGMEC）更指出，日本东南海海槽附近拥有足够天然气，可满足日本未来11年消费。

“当你见到参与测试项目的日本科研人员时，一种莫名的国家紧迫感牢牢抓住了你的心，发展国内碳氢燃料的决心在他们身上有着最直观的体现。”美国地质调查局油气评估项目部负责人卡洛琳·拉佩尔表示，她把此次测试称为“具有重要意义的里程碑”。

JOGMEC预计2019年可实现商业化提取甲烷气体，但无法确定能否在确保环境安全的情况下大规模开发。“没有人可以证明储量丰富的可燃冰是具有经济可行性的能源，该产业目前还处在研究和初始开发阶段。”拉佩尔说。

对于美国发起的页岩气革命，日本既羡慕又钦佩，所以大规模开发可燃冰成了该国能源自给的新希望，然而，这一希望可能不会在近些年实现。与页岩气相比，全球在可燃冰产业的发展力度非常小，研究资料少之又少，财大气粗、技术实力雄厚的美国能够通过页岩气实现能源独立，经济增速放缓的日本却难以凭可燃冰独树一帜。

首先，值得关注的是，开采可燃冰会造成地质变化，甚至可能引起海岸斜坡滑动。在正常状况下，1单位体积的天然气水合物最多可产生164单位体积的甲烷气体，如果这些气体瞬间消失，将会带来海床的坍塌、泥石流和滑坡，而人类对于如何处理这些状况目前没有一点经验。

因此，日本要想大规模开采可燃冰，必须对钻井周围环境进行数据采集和整体分析。更重要的是，甲烷是一种强效的温室气体，以单位分子数而言，甲烷制造的温室效应要比二氧化碳强上25倍。温室气体的增加对气候和生态系统的影响是一个更为复杂的问题。

其次，可燃冰是甲烷气体和水分子形成的笼状结晶，这种外面看起来像冰的物质是在高压低温条件下形成的，通常存在于大陆架海底地层及地球两极的永久冻结带，需要非常高的技术。目前，可燃冰开采技术有3种技术，分别是热解法、减压法和注入化学试剂法。

日本采用的是减压法，减压法开采率较高，但开采技术有待完善，日前日本宣布由于设备出现故障，开采作业被迫中断，如此看来，理论上可行的减压法，在实际应用上存在很大难度和挑战。专家指出，一旦可燃冰的储存环境被扰乱，很容易在瞬间变成液态或气态，同时可燃冰中的二氧化碳成分极易与海水反应形成碳酸盐，碳酸盐非常坚硬，钻头根本进不去，所以开采深海可燃冰对装备要求非常高。

最后，日本是个岛国，海啸和地震时有发生，这些不可控因素会减慢可燃冰的开发速度，日本的可燃冰商业化运作才刚刚起步，未来还有很长的一段路要走。（来源：麻省理工技术评论，原文有删节，标题有改动）（王林/编译）

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