可燃冰就是天然气水合物,甲烷分子被水分子包裹成晶体状,藏在海底或冻土层里,外表像冰块,但一点火就能烧起来,释放出干净的能量。
科学家们早就在说,它可能是未来清洁能源的主力,因为燃烧后主要产物是水和二氧化碳,比煤油干净多了。
全球来看,这种资源总量惊人,据美国地质调查局的数据,hydrate中的甲烷体积是常规天然气资源的几百倍。主要分布在海洋大陆架和永久冻土区,中国、美国、俄罗斯、加拿大海域里都有大把的。
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美国在可燃冰研究上起步早,地质调查局和能源部一直领头。他们的总储量估算为3.1万亿立方米,主要集中在阿拉斯加北部陆坡和墨西哥湾深海区。
阿拉斯加那块永久冻土带资源丰富,探明部分换算成天然气够美国用上100年。能源部的数据显示,全美hydrate可能包含25万到70万万亿立方英尺的甲烷。
不过这些资源散布广,开采难,阿拉斯加常年极寒,设备容易冻住,墨西哥湾则在1500米深水下面,压力大,技术门槛高。1969年从阿拉斯加油气田开发开始,美国就逐步涉足hydrate,2012年试验二氧化碳置换法,用二氧化碳换出甲烷,顺带封存碳,减少环境风险。
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到2024年,他们在北坡做了生产测试,收集数据评估可行性。能源部资助了34个项目,总投入1.41亿美元,但推进谨慎,因为环境顾虑重,甲烷泄漏温室效应是二氧化碳的20到72倍,大规模泄漏能加速全球变暖。
伍兹霍尔海洋研究所模拟显示,墨西哥湾如果持续泄漏,区域大气甲烷浓度可能涨40%。开采成本也高,每立方米200美元,比页岩气贵7倍,企业积极性不高。研究者们总在强调,这些风险不能忽略,否则好意办坏事,影响后代生活。
中国可燃冰总储量大约1万亿立方米,根据地质调查,南海北部神狐海域和青藏高原是重点。南海探明资源超过800亿吨石油当量,陆地远景至少350亿吨石油当量,加上其他地区,总量折合1500亿吨石油当量。
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保守算,这相当于常规天然气和页岩气总和的两倍,能满足中国近200年能源需求。作为第三大冻土国,中国在海洋和陆地都找到资源,这点全球少见。
2007年南海首次发现后,科技人员从零起步,建立成矿理论和开采方法。2017年5月,用蓝鲸一号平台试采,连续产气187小时,成为第一个掌握海域持续开采技术的国家。2020年第二轮试采,产量翻4.8倍,日均2.87万立方米,创世界纪录,还实现零泄漏监测。
2025年4月,中国开始建南海南海深海站,瞄准80亿吨hydrate储备,减少对中东石油依赖。9月,研究团队破解hydrate能量难题,发表于自然通讯,打开商业化大门。
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中国能源进口多,对自主性需求强,这推动技术快迭代,预计商业化指日可待。
对比起来,美国总量3.1万亿立方米,中国1万亿,差距明显,但中国在南海集中度高,陆海双有,开发速度快。美国资源散,环境风险评估严,进度慢。中国2025年可采资源估算6.46万亿立方米,南海动态积累高品位系统,潜力大。
两国都面临开采难题,像地质灾害、海啸风险,日本2017年试采就因地层扰动停了。美国学界谨慎,强调甲烷泄漏危害,中国建一体化监测,避免外逸。
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成本方面,美国高企,中国通过自主设备降本。全球储备相当于化石能源两倍,中美领跑,但合作空间大,比如技术交流,共同应对气候挑战。
未来,hydrate可能改变能源格局,让大国少些地缘紧张,多些自给。
总的说,美国3.1万亿,中国1万亿,但数字背后是不同开发路径。美国重环境,保守推进,中国追自主,快突破。
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通过这些努力,能源更可持续,让生活多份安心。
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