我国南海一把火,烧出大量可燃冰资源,“蓝鲸一号”功不可没

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我国南海一把火,烧出大量可燃冰资源,“蓝鲸一号”功不可没

我国南海一把火,烧出大量可燃冰资源,“蓝鲸一号”功不可没

事物的发展从来都不是一尘不变的,人类的发展历史也是如此,事实上,人类技术进步的过程就是能源使用方式进步的过程。

在全新的时代,哪个国家能够使用更为高效、清洁的能源,这个国家很有可能就会发现更多可用的新技术力量。

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当下能源的局限性

如今随着石油使用的深入,它作为“化石能源”的弊端也初步显现。

首先,石油是由古代的有机物演变而来的。

通俗来说,也就是动植物的尸体经过漫长的时间演变而来,这意味着当前作为世界各国的主要能源的石油并不是可再生、可持续的,它会有用完的一天。

其次,石油作为燃料燃烧后会产生一系列的有害气体,这会给环境造成巨大的破坏。

为了进一步优化能源结构,科学家们进行了一场能源革命。

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比石油更为清洁的,有太阳能、风能,水能,比石油更为高效的有核能,但这些能源也都有着他们的局限性。

太阳能、风能、水能并不是随时随地都可以使用的,有着一定的制约。

而核能自不必说,危险性与制约更高,稍有不慎给环境和人类造成的灾难远比石油造成的生态问题更为严重,“切尔诺贝利”核电站泄漏事件就是一个血淋淋的例子。

那么,是否存在既清洁,又高效的能源替代石油呢?

最近科研发现表示还真有,那就是被称为“可燃冰”的天然气水合物。

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2、黄金万两

可燃冰,是天然气与水在高压低温的条件下形成的类冰冻状结晶的物质,因其外观像冰,遇火既燃,被称为“可燃冰”。

天然的可燃冰一般分布在深海或者陆地的永久冻土之中,1立方米的可燃冰燃烧后,可以转化为几十倍立方米的天然气资源和等量的水资源。

可以说,可燃冰的能源利用效率是非常高的。

目前,海地可燃冰分布范围约4000万平方公里,占海底总面积的10%,能够有效地替代石油资源。

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而美国东南海岸的布莱克海峡,拥有可燃冰资源多达180亿吨,可供美国使用约105年左右。

黑海、里海也存有相当数量的可燃冰,世界上的发达国家附近海域都存在着可利用的可燃冰资源,而中国对于可燃冰的开采与科研需求也刻不容缓。

早在上世纪60年代开始,以美国、日本、德国、中国为代表的一系列国家,都已经开始制定有关可燃冰的勘探与研究计划。

但是当时的可燃冰开采难度极大,很容易造成各类事故,让海洋内部环境与生态出现巨大变化。

所以此类的科研工作一般都是对可燃冰物质的研究,缺少实质性的开采成果。

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我国一直以来都希望寻找到自己国家领海的可燃冰的资源,然而事与愿违,甚至有很长一段时间,我国都被西方国家认为是一个缺少可燃冰的资源的国家。

后来进入到新世纪,我国燃气公司的一把火,意外烧出大量贮藏在南海的可燃冰资源。

不得不说,这是老天爷给我们祖国的一个浪漫礼物。

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3、资源的开采与保护

虽然可燃冰的价值堪比黄金,但是宝藏并不是随随便便的就能够获取的,可燃冰的开发难度极大,开发成功需要很高的技术手段。

目前,可燃冰开发主要存在几个难点。

其一,是如果开采不慎,可燃冰会迅速气化,释放大量的甲烷气体,可能导致海床崩塌等一系列自然灾害。

可燃冰中蕴藏的甲烷所产生的温室效应是二氧化碳的20倍,泄漏这些甲烷可能会加剧温室效应,对环境造成更大的破坏。

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其二,可燃冰在开采过程中会产生大量的水,释放岩层孔隙空间,将会导致相关地区的稳定性变差,长此以往,也会引发地质灾害并对海底电缆,海洋石油钻井平台造成破坏。

正是意识到了开采的难度,所以世界各国对于可燃冰的开采都持谨慎态度。

在南海发现了相当数量的可燃冰之后,有关方面致力于攻克技术难关,但是由于世界各国对于关键技术的封锁,进展缓慢。

经过长时间的科学技术研究之后,我国终于在2017年5月18日实现了质的突破。

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我国自主研发生产的“蓝鲸一号”钻井平台,成功实现了可燃冰的开采,取得了持续产气时间最长、产气总量最大、环境安全等重大突破性成果,创造了产气时间时长与总量的世界纪录。

可以说,我国南海一把火,烧出大量可燃冰资源,“蓝鲸一号”可谓是功不可没。

它是我国完全自主研发的科研产品,也是在世界各国封锁下诞生的技术产物,更显它的珍贵。

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“蓝鲸1号”是一个甲板面积有2个足球场大小、高度相当于37层楼超大型钻井平台,最大钻井深度可达到15240米。

据专家介绍,“蓝鲸1号”在设计上别出心裁,它拥有左右两个铁臂,能够有效平衡钻井与接管的工作,大大提高了工作效率。

而且它最高能够携带370根油管,能够为开采提供充足的物资准备,相比于现有的世界各国钻井平台,“蓝鲸1号”的钻井效率提高了约30%。

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根据新闻报道,我国首次的可燃冰开采于2017年5月10日在珠海市东南的神狐海域,连续开采60天,累计产气量达到了30万立方米,创下多项世界纪录。

这次试开采震惊了世界,因为这是全球首次实现开发难度最大的安全可控的开采,这也标志着中国掌握了世界各国都没有的技术,中国走到了可燃冰开采的前列。

无数的国家都纷至沓来恭贺我国,在这同时却也提出了技术合作开放的需求,实际上这些国家都想要在可燃冰的开发上分上一杯羹。

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我国在可燃冰开采技术上,开创性地提出了“两型三期”的成矿理论与“三相控制”的开采理论,这些理论都在实操中证明了可燃冰可以安全、大量的开采。

这背后代表的意义也非常深远,一方面,它保证了我国未来的能源安全,还能够促进我国的海洋技术的发展,任何新能源的使用都代表着一种科技的革新与进步,伴随着可燃冰开采的深入,可燃冰商业化的历程也将一步一个脚印的走下去。

另外一方面,可燃冰开采的技术成熟,有利于中国与一带一路沿线国家更进一步的发展合作,不仅仅只有我国拥有可燃冰矿藏,一带一路沿线各国多是沿海国家,他们或多或少都有着一定的可燃冰矿藏,这些国家也都希望对可燃冰进行开发利用。

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我国可以以技术输出的方式与沿线各国合作,改变当前各国的能源结构与使用问题,助力于国家之间的合作。

但不可否认的是,这仅仅只是试验开采阶段,目前可燃冰开采受制于成本、技术安全环保的各方明制约,至今未形成商业化开采与使用。

而且此类能源的运输也是一个很大的问题,燃气管道的铺设也存在着很多技术难题等待着我们去突破。

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要真正实现民用化、商业化,还有很长的路要走。

在当今的世界竞争中,保证能源的安全与能源的可持续性,已经是世界各国的共识。

美国把控世界石油,就成为了世界第一的国家,而在新的时代,谁能够有效地利用可燃冰,就相当于把握住了未来世界发展的命脉。

全球化的背景下,可燃冰作为一种全新的,可以替代石油的能源,自然变得如同黄金一般宝贵,推动了技术应用于能源领域的进程。

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4、后续与现状

2017年时,我国完成了第一次可燃冰实验性的开采,但是专家仍然表示,目前我国的可燃冰开采仍处于研究调查与技术储备的阶段,我国对可燃冰可持续、安全开采还需要一定时间。

2019年,我国对可燃冰进行了第二轮的试验采集取得成功并超额完成任务,标志着我国的可燃冰由“探索性试采”向“试验性试采”的重大突破,我国的可燃冰第二次试采集项目开始施工。

经过两年多的技术攻关,于2019年10月开始海上作业,2020年2月17日,试采火成功。

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本轮试采集仅仅用了一个月时间就开采了86.14万立方米的天然气,成功超越了第一轮可燃冰采集的总量,并且攻克了一系列的技术难关,并自主研发了全新的适合开采可燃冰的关键设备。

取得了阶段性的突破后,我国并没有停止对于可燃冰技术的探索,随后,中海油研究总院又宣布将开展更进一步的海试作业。

此次海试,是为了进一步完善对于可燃冰相关技术的缺陷。

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2021年12月,中科院科研团队在第二次试采集中得到灵感,研制出了全球首套可燃冰的试验开采系统。

这意味着我国距离可燃冰的商业化又近了一步,在不久的将来,我们就能真正实现家家户户通上可燃冰产生的天然气,路上小汽车燃烧的动力也都是由可燃冰制作而成。

根据中海油研究总院技术总工程师李清平的介绍:距离可燃冰商业化的应用虽然还存在着很多技术难题,其开发的过程可以分为探索性试采、试验性试采、预生产、先导试验、产业化这几个阶段。

我们目前还处于第二、三阶段之间,根据她的预估,我国可燃冰产业化的时间点大约在2028年-2030年之间,我们未来将建成可燃冰试验区,探索出规模化、商业化的道路。

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参考资料:

我国可燃冰开发利用技术现状及前景 科学与财富2018年17期

新京报2020年3月26日 我国可燃冰开采创造两项新世界纪录

科技日报2021年7月16日 南海可燃冰自主钻探完成新一轮海试

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  • 本文由 发表于 2023年7月3日 04:23:17
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