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2013年3月17日星期日

日本能源开采新突破:“可燃冰”

纽约时报中文网

Jogmec, via European Pressphoto Agency

在日本中部附近的太平洋海域,天然气火焰从开采甲烷水合物的深海钻井船的燃烧器中喷出。

东京——日本周二宣布从海底蕴藏的甲烷水合物中提取出天然气。甲烷水合物有时被称为"可燃冰"。官员和专家称,这个突破可能是向前迈出的一步,最终目标是开发一种极具潜力、但人们仍不甚了解的能源来源。

据信这是世界上首次从海底的水合物储层提取出天然气。这些天然气有望成为已探明油气储量的替代能源来源。这对日本来说尤为至关重要,因为日本目前是全球最大的液化天然气进口国,而且正就应不应该再度严重依赖核能展开公开辩论。

专家估计,全球天然气水合物的碳含量,至少是地球上所有其它化石燃料碳含量的两倍,这使其有望在日本这类能源匮乏的国家改变游戏规则。研究者们此前曾成功地从岸上的甲烷水合物储层中提取天然气,但未曾从海床下提取过,而据信世界大部分储量都蕴藏在海床下。

对于海底水合物的确切性质,其可能对环境产生的影响,以及实现商业可行开采的潜力,人类仍知之甚少。

自21世纪初期以来,日本已投入数亿美元勘探太平洋和日本海的甲烷水合物储量。这项任务在福岛第一核电站危机爆发后变得愈加紧迫,因为那次危机促使日本几乎完全叫停核能发电,同时大幅增加化石燃料的进口。

日本经济产业省称,周二早间,地球号(Chikyu)科学钻井船上的一个团队对海床下300米深处的甲烷水合物储层开始天然气试采。自1月份以来,这艘船一直在太平洋水深1000米的一片区域进行钻探,该区域位于日本中部渥美半岛以南80公里处。

日本经济产业省在一份声明中称,这一团队使用专业设备钻入海底甲烷水合物储层,然后降低压力,使甲烷和冰分离,再用管道把天然气泵送至海面。

日本经济产业省称,数小时后,船尾的管道口燃起火焰,说明天然气正被开采出来。

日本石油天然气金属矿产资源机构(Japan Oil, Gas & Metals National Corp.,简称Jogmec)是领导此次试验开采的国有公司,该公司发言人川本高见(Takami Kawamoto,音译)称,"日本终于拥有了本国的能源来源。"

Jogmec称,该团队将继续进行约两周的试验开采,随后会分析有多少天然气被开采出来。日本希望在大约5年后使开采技术在商业上可行。

日本经济产业大臣茂木敏充(Toshimitsu Motegi)在东京的一次新闻发布会上说,"这是世界上首次从海洋甲烷水合物中试验开采天然气,我希望我们将能够证实稳定的天然气开采。"他承认,开采工艺仍面临一些技术障碍和其他问题。

不过他说,"页岩气曾被认为在技术上难以开采,但现在已经大规模投产。通过一个接一个地应对这些挑战,我们有望很快就开始在日本周边开采这些资源。"

Jogmec估计,日本南海海槽(Nankai submarine trough)周边地区至少蕴藏了1.1万亿立方米(39万亿立方英尺)的甲烷水合物,相当于日本目前11年的天然气总量。

日本产业技术综合研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)另外作出了一个粗略估计,认为日本周边海域的甲烷水合物总储量超过7万亿立方米,研究人员早就宣称,这接近日本100年的天然气需求。

该所海洋地质学高级研究员佐藤干夫(Mikio Satoh)并未参与日本南海海槽考察。他说,"既然我们知道开采是可能的。下一步就要看日本能在多大程度上降低成本,使这项技术在经济上可行。"

甲烷水合物是一种看上去像冰冻果子露的物质,可能在甲烷气体被封存在海床下或地下的冰中间时形成。尽管它看上去像冰,但在遇热时会燃烧。

专家说,在海床以及北极部分地区,天然气水合物的储量非常丰富。日本携手加拿大,已成功从永久冻土中的甲烷水合物中提取出天然气。美国的研究人员正在阿拉斯加的北坡展开类似的试验项目。

大部分甲烷水合物储层位于海床下的地层深处,这也是长期以来从其开采天然气的困难所在。

在陆上试验中,日本的研究人员曾尝试使用热水来加热甲烷水合物,也曾尝试通过降低压力来释放甲烷分子。日本最后决定用降压手段,部分原因是,将热水注入海床以下本身就需要耗费大量能源。

东京明治大学(Meiji University)的地质学教授松本良(Ryo Matsumoto)领导了针对日本天然气水合物储量的研究,他说,"我们一直将天然气水合物视作潜在巨大的能源来源,但问题是:我们如何从海底采掘天然气?如今,我们清除了一个巨大的障碍。"

美国地质调查局(U.S. Geological Survey)的资料显示,最近对北卡罗来纳、南卡罗来纳海岸的勘测显示,那里有大量的近海甲烷水合物储量。加拿大、中国、挪威和美国都在勘探水合物储量。

然而,美国地质调查局的科学家们表示,对于在海床上钻采水合物对环境会有怎样的影响,我们的认识依然有限,特别是这有可能向大气释放温室气体甲烷。他们呼吁进行更深入的研究和监测。

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