对人类能源历史发展比较关注的朋友,一定对“可燃冰”这个概念不陌生。
在10多20年前,可燃冰一直被视为是一种可替代石油的新型能源,可在石油资源枯竭后接替石油的位置。那么可燃冰真的能取代石油吗?
可燃冰
开采很难且无利可图如果可燃冰真的能替代石油,那对中国来说绝对是巨大的利好,因为中国是可燃冰储量最多的国家。
截止至2017年,中国探测到的可燃冰数量相当于800亿吨燃油,断崖式的世界第一。
但很可惜的是,可燃冰并不能取代石油,因为要开采可燃冰太难了。
可燃冰是一种由甲烷和水在低温高压环境形成的固体物质。因为外形很像冰块,且其主要成分是甲烷,一点就着,所以被称之为“可燃冰”。
可燃冰
从能源角度上看,可燃冰是一种颇为不错的能源,因为它要利用太容易了,只需要点燃就能加热,就能“烧开水”然后用来发电或干其它事情。
但也因为它的成分,给可燃冰的开采带来了巨大的隐患,那就是对空气的污染。
可燃冰的主要成分是甲烷,这就导致其在开采过程中将不可避免的泄露很多甲烷气体到空气中。
而甲烷是一种温室气体,一旦大量甲烷泄露,全球气温也将快速升高。
因为这一点,开采可燃冰本身就在很多国际条约上有巨大的限制。
当然,如果开采可燃冰有利可图,那么就算对其的开采会造成严重的环境破坏,也会有很多国家去开采。
可燃冰
毕竟国际条约这玩意只要你不签就不用遵守。当其它国家对你开采可燃冰不满时,你无视这些国家的骂声就行了,毕竟其它国家总不可能因为环境问题对你开战。
但问题是,开采可燃冰实在无利可图。
我们上边已经提到了,可燃冰的产生环境是“低温高压”。那么什么地方有这种低温高压环境,还会留存大量甲烷呢?
答案是海底。没错,当前全世界几乎所有探明的“可燃冰矿”,都分布在海底。
我国探明的这相当于800亿吨燃油的可燃冰,也基本分布在我国南海地区。
可燃冰
要在海底采矿,可比在陆地上采矿难多了,其成本也会更高。
全球主要石油输出国沙特,它们开采一桶石油的成本大约为6美元。相比较之下,中国在南海深海区开采一桶石油的成本最低也超过了20美元。
需要注意的是,这是石油的开采成本。可燃冰因为技术不成熟的原因,在同样的环境下开采这玩意成本会更高。
此前多个国家都进行过实验性质的可燃冰开采,这些实验过程中有开采成本几十美元一立方米的,也有开采成本200美元一立方米的。
海上开采
在当前的技术条件下,可燃冰的开采成本在30~40美元/百万英热单位。就算未来技术条件成熟,这个开采成本压低一半差不多也就到头了。
相对比之下,当前国际上天然气的开采成本为2~3美元/百万英热单位。
所以在经济效益上可燃冰毫无竞争力可言,当前的可燃冰完全没有能替代石油和天然气的迹象。
可燃冰作用单一并且不单单是开采难度和成本,石油和天然气在功能上相较于可燃冰也更有优势。
可燃冰的主要成分是甲烷,这玩意只能用来烧,但石油和天然气的作用可就多了。
刚开采上来的可燃冰
石油和天然气是很重要的化工产品,在我们的日常生活中,很多产品的原料都是这两玩意。
比如说最常见的塑料,这东西的原料就是石油。再比如说合成橡胶、合成纤维、以尿素和钾肥为首的肥料、油漆等等,在生产的时候都需要用到石油和天然气。
可以说石油和天然气的作用已经多到将这两玩意烧掉属于浪费的情况了。当前人类之所以急着寻找新能源,也有石油和天然气的作用太多,人类觉得直接烧掉太浪费的原因。
石油
相较于石油和天然气的“多用途”,基本只能用来烧的可燃冰,在价值上甚至都不如风电、水电等清洁能源了。
页岩油/气产业其实说到新能源,还有一种能源不得不提,那就是页岩油/气。
所谓页岩油/气,是指渗透在岩石层中的石油和天然气。
油页岩矿物(含石油的岩石)
相较于打个井往上抽的石油和天然气,页岩油/气这种渗透在岩层夹缝以及缝隙中的石油和天然气,要开采自然会困难很多。
不过相较于可燃冰,页岩油/气因为有足够的经济效益,当前已经形成了相关产业。
在页岩油/气的开采上,走到世界前列的是美国,已经能将页岩油的开采成本压到每桶34美元,已经有了和石油竞争的资本。
值得一提的是,中国也是一个页岩油/气储藏大国,国内有很多的页岩油/气矿。中国要开采页岩油/气的话,很快就能形成巨大产业。
开采页岩油概念图
但是中国没有对页岩油/气开采技术进行投资,其原因就是开采页岩油/气会对环境造成巨大的破坏。
当前人类主流的页岩油/气开采方法是“水裂法”,通过往页岩油/气矿灌大量淡水以及各种化学试剂当支撑剂,将岩石压裂从而将页岩油/气挤出来,从而开采页岩油/气。
这种开采方法对环境的污染非常大,各种灌入地下的化学试剂会直接污染地下水,堪称“断子绝孙”。
但是在页岩油/气开采会严重破坏环境的情况下,因为有利可图,所以美国依旧形成了相关产业。
被页岩油开采污染的水源
相对比之下,可燃冰却一直没有形成庞大的产业,就知道这玩意的开采有多麻烦,成本有多高了。
信息来源:
【1】中国能源局·《水力压裂法:我们应该知道的事》
【2】中国能源部·《页岩油规模化开采需多举推进》
【3】中国地质调查局·《可燃冰有多少?》