甲烷水合物又稱為可燃冰,常規(guī)能源匱乏的日本在其海岸線之外擁有巨額的可燃冰儲量,足以滿足日本在未來100年的能源需求。但環(huán)保人士擔(dān)心大規(guī)模開采可燃冰會引發(fā)環(huán)境災(zāi)難。
這是一種在2.75億年前摧毀了地球上大量生命的氣體?,F(xiàn)在,日本卻宣揚它是世界下一個非常規(guī)能源供應(yīng)。
這種新型潛在燃料俗稱可燃冰或籠形化合物,是一種果子露狀的物質(zhì),由被困在水冰中的甲烷構(gòu)成。乍看起來,它非常像冰,通常藏匿在略低于大陸架外的海床下面。
日本的計算顯示,作為一個資源貧瘠的國家,日本在其海岸線之外擁有巨額的甲烷水合物儲量,足以滿足這個經(jīng)濟超級大國在未來100年的能源需求。這種冷凍氣體也普遍存在于地球其他地區(qū)。一項估計聲稱,它能夠提供的能源比全世界目前已知天然氣和石油儲量的總和還要多。
正在引領(lǐng)這項能源開發(fā)嘗試的日本政府表示:“日本的初始研究區(qū)域是綿延400公里(從東京至日本本州島西端)的沿海區(qū)域。我們認(rèn)為,僅這個地區(qū)的儲量就足以為日本全國供應(yīng)近14年的天然氣。”
今年三月份,為日本政府工作的研究人選率先從海底的甲烷水合物中提取天然氣。提取這種氣體面臨巨大的技術(shù)障礙——因為它常常深藏于海平面之下,難以獲取。一些人認(rèn)為,這些資源永遠(yuǎn)也無法實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。
東京方面開始瞄準(zhǔn)水力壓裂法在20世紀(jì)90年代所面臨的挑戰(zhàn),并隨即聲稱,類似的技術(shù)進步將使得從甲烷水合物中獲取能源成為可能。鑒于日本自身的自然資源貧瘠,核電計劃受阻,再加上可再生能源寥寥無幾,日本希望甲烷水合物能夠使該國擺脫能源依賴癥。
根據(jù)過去一年收集的數(shù)據(jù),并于上周發(fā)布的經(jīng)修訂估算顯示,日本海(Sea of Japan)海底儲藏有大量甲烷水合物。日本官員表示,由于這些水合物靠近海床表面,它們比大多數(shù)天然氣資源更容易獲取。據(jù)說,沿著地質(zhì)斷層線可收集甲烷水合物,而日本則坐落于世界三大甲烷水合物儲藏的匯聚之處。
“對于日本來說,甲烷水合物可能會成為一項重要的能源來源,因為在全球已知或探明的資源中,有相當(dāng)大一部分位于日本周圍,”日本歐洲技術(shù)公司(Eurotechnology Japan)的能源技術(shù)分析師格哈德?法索爾說。
對于制造業(yè)產(chǎn)出數(shù)據(jù)近期獲得提振的日本公司來說,這是一個好消息。由于幾乎所有的核電站都停止運營,東京正在用進口的化石燃料,尤其是丙烷氣,支撐日本經(jīng)濟最近一波迷你繁榮。每百萬英熱單位16美元的價格(美國的價格大約為3.50美元),已被證明是非常昂貴的,特別是在日元購買力近期下降,貿(mào)易赤字不斷膨脹的大背景下。
到目前為止,日本國家石油天然氣和金屬公司( Japan Oil, Gas and Metals National Corporation )一直肩負(fù)鉆探甲烷水合物之責(zé),但這家公司表示,一旦試鉆于2016年至2018年之間某個時候完成,私人公司將接管鉆探業(yè)務(wù)。
日本鉆探隊表示,他們向海浪下1公里處發(fā)送了一臺被官員稱為“挖掘機”的機器,從而破解了技術(shù)難關(guān)。在海下,這臺機器把固化的甲烷水合物分解為水和天然氣,然后將天然氣傳送至海平面。
日本國家石油天然氣和金屬公司甲烷水合物研究團隊的項目總監(jiān)山本浩二解釋:“我們給甲烷水合物鉆了一些孔,生成水,以減少壓力,從而使甲烷從冰狀物質(zhì)中分離,向上流動至井口。”
雖然一些人歡迎一種全新能源供應(yīng)的潛在好處,但其他人指出,鉆探冷凍氣體構(gòu)成的不穩(wěn)定床體有一定的危險性,會給大氣增添更多的二氧化碳。
“從海床下釋放大量甲烷的想法嚇壞了許多環(huán)保人士,”魯?shù)鹿啬茉醋稍児?Roodhart Energy Consultancy)主管利奧?魯?shù)鹿乇硎荆淄槭且环N溫室氣體,其強度比二氧化碳大20倍)。
“雖然相比于煤或石油,甲烷是一種更加清潔的化石燃料,但尚未利用的甲烷水合物其實是‘被捕獲的’溫室氣體,一些人認(rèn)為它們應(yīng)該繼續(xù)被鎖定在海下。開采甲烷冰也可能對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞?!?
山本浩二并不認(rèn)為存在這種井噴或重大環(huán)境破壞的危險,盡管一個小規(guī)模的甲烷水合物井噴與此前英國石油公司(BP)的墨西哥灣漏油事件有關(guān)。縱觀歷史,從包合物床體大規(guī)模釋放甲烷——這種活動被稱為“包合物槍”——一直是造成大規(guī)模滅絕事件的原因之一。
研究人員并不認(rèn)同與出于商業(yè)能源使用的甲烷水合物勘探相關(guān)的風(fēng)險。海洋學(xué)家,萊斯大學(xué)(Rice University )教授杰拉爾德?狄更斯同意日本研究團隊的觀點。他認(rèn)為,人類活動幾乎不可能造成如此大的災(zāi)難。
“與鉆探有關(guān)的唯一一個潛在問題是,在天然氣水合物的正下方是否存在承受過大壓力的氣體,”狄更斯說?!叭欢?,越來越多的理由促使我們相信,這種事情其實不可能發(fā)生。所以,就鉆探而言,應(yīng)該是沒有問題的?!?
甲烷水合物領(lǐng)域的頂級專家、美國地質(zhì)調(diào)查局(United States Geological Survey)的蒂姆?科利特認(rèn)為,自然和人類引發(fā)的改變有可能導(dǎo)致水合物失去穩(wěn)定性,造成災(zāi)難性滑坡。
2004年,他在出席美國國會聽證會時聲稱:“在美國大西洋沿岸和北歐沿岸已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些涉及天然氣水合物引發(fā)海底滑坡的證據(jù)。這些活動可能給地球的海洋和大氣釋放出大量甲烷?!?