环球快看：或许可燃冰能替代石油？我国储存量世界第一，为何大量进口石油？
也许燃烧的冰可以代替油？我国拥有世界上最大的存储容量。为什么要进口大量石油？...煤炭、石油、天然气和等不可再生能源不可或缺，但这些不可再生能源是有限且被大量使用的。
煤炭的使用
【资料图】
人类能源发展经历了从钻木取火的柴草时代，到工业革命时期的煤炭时代，再到最后内燃机广泛使用的石油时代19世纪的。1930年代后，工业和科技的发展加快了能源提取和使用的速度。这时，能源的使用不再局限于煤、电、油。风力发电
面对迫在眉睫的能源危机和石油开采造成的环境污染，人们将目光转向开发其他替代性新能源。因此，今天我们也在不断向新能源时代过渡。
可燃冰
可燃冰的发现
石油的使用将人类社会的发展从工业时代推上了一个新的台阶。根据目前的发展情况，石油是我们必不可少的能源之一，人们对石油的依赖度高达70%。
1998-2018年全球石油资源探明储量
但是，从目前全球石油储量和全球消费量来看，石油远远不能满足全球技术和生产发展的需要。这样，人类只能开始致力于开发可以替代石油的资源。其中，天然气作为石油的理想替代能源得到利用和开发。
天然气是理想的石油替代能源！
与天然气具有相同成分（甲烷）的可燃冰也不容忽视。1934年，美国首次在一条堵塞的输气管道中发现可燃冰，但当时仅作为灾难处理。1968年，苏联在自然界发现了可燃冰，同年美国也在海洋中钻探了水合物。此后，可燃冰被视为一种资源。
可燃冰
可燃冰的学名是天然气水合物。它是一种类似于冰的结晶物质，由天然气和水在高压和低温条件下形成。一般分布于深海和冻土。
全球可燃冰储量巨大，分布面积达4000万平方公里，是地球海洋面积的四分之一。1000次。燃烧后只产生少量二氧化碳和水，污染远小于煤和石油。它是国际公认的石油替代能源。“可燃冰”形成示意图
天然气的主要成分是烷烃，其中甲烷（CH4）占绝大多数，而可燃冰是烷烃的混合物水和甲烷（CH4·8H2O）。可燃冰中的甲烷更纯净。根据他们的化学方程式，我们可以计算出，1立方米的可燃冰可以转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。
目前，我们正在使用天然气作为石油的理想替代能源，因此，也有可能使用能量更大的可燃冰作为石油的替代能源.
可燃冰结构
可燃冰能代替石油吗？
即使知道全球可燃冰的储量是已知石油储量的数百倍，这些可燃冰能代替石油吗？要知道石油的用途是非常广泛的，不仅限于汽油、柴油、润滑油等，在我们的日常用品中也大量使用。
石油的蒸馏产物及其用途
比如我们穿的衣服，其中涤纶、晴纶、锦纶等面料都是从石油中提炼出来的合成纤维。石油之所以能有这么多的用途，是因为它的成分丰富，主要是各种烷烃、环烷烃和芳烃的混合物。最重要的烷烃是甲烷，是可燃冰的主要成分。涤纶、腈纶、锦纶面料都是用石油做的
其实甲烷是最小的分子结构，和航空油工业上使用的柴油都是它是一种大分子碳氢化合物，小分子碳氢化合物很难合成大分子碳氢化合物。因此，可燃冰的使用也可能仅限于家用天然气和汽油。但即使可燃冰的用途有限，它的价值依然很大。
航油
目前，石油主要用作燃料和汽油，汽油所占比例高达60%。它可以大大减少油的使用。
要知道，我国目前对石油的依存度极高，尤其是对进口石油的依存度逐年上升。我国能够商业化开采可燃冰后，我国对石油的需求将减少多达60%，所以即使我国的石油开采量不高，我们也不必依赖对那些石油生产国来说太多了。
油田示意图
可燃冰相对于传统能源具有相当大的优势。首先是天然气水合物，可燃冰结构简单，的甲烷纯度高达99.9%，几乎不含其他杂质，比比重高约100%常规天然气的纯度第十，因此，可燃冰燃烧时释放的能量是煤和石油的几十倍。
可燃冰气源判别图
其次，可燃冰是一种极其环保的能源。可燃冰只含有水和甲烷。它在燃烧过程中，不会像烧煤那样产生粉尘污染，也不会产生使用石油时的有毒气体污染，产生的二氧化碳也很少。
可燃冰
据不完全统计，全球储量可燃冰是煤炭、石油等资源总量的两倍，是一种环保能源，在绿色发展的趋势下，可燃冰在全球科技和产业发展中有着非常好的前景。因此，随着未来科技的发展，可燃冰的使用可以减少我们对石油的使用和开采，进一步改善石油开采造成的环境污染。
可燃冰储量全球第一，为何还要大量进口石油？
目前，我国拥有世界上最大的可燃冰库容量。这些可燃冰主要分布在南海、东海、青藏高原苔原和东北苔原。据粗略估算，资源量约为64.97x1012m3、3.38x1012m3、12.5x1012m3、2.8x1012m3。
根据《中国矿产资源报告2018》的报告，初步预测我国海域天然气水合物资源量约为800亿吨油当量。但可燃冰的开采目前难度相当大，成本也极高，尚未达到商业化应用的可能性。因此，即使我国拥有巨大的可燃冰储量，仍然需要进口大量的石油。
仍需进口大量石油
可燃冰的开采主要需要深海或冻土区的加热减压。目前我们可以使用的开采方式有五种：①直接加热天然气水合物层，分解水和天然气。②降低压力，促进天然气和水的分解。③向天然气水合物层注入盐水、甲醇、乙醇等化学试剂，促进天然气水合物分解。④向天然气水合物中注入二氧化碳使其分解，与天然气水合物中的水分形成二氧化碳水合物，让天然气水合物的分解反应在开采过程中继续进行，减少甲烷的释放量。⑤收集混合有气、液、固水合物的混合泥浆，导入海中进行进一步加工。
可燃冰的热增产开采法
但无论采用哪种方法，可燃冰的开采都存在很大的困难。例如，如果采用热刺激开采方式，热能利用效率低的问题无法得到改善，只能进行局部供暖。使用化学试剂注入开采方式会对环境造成一定的污染。
温室效应示意图
如果在采矿过程中不能很好地控制气压和温度条件，很容易导致一系列的环境问题。最有可能的是加剧全球变暖效应。可燃冰中的甲烷是一种强温室气体，其吸收太阳辐射的能力是二氧化碳的20倍以上。如果甲烷在挖矿过程中不慎泄漏，将加剧全球变暖问题。不过，也有科学家提到，可燃冰分解释放的甲烷对气候的影响微乎其微。
海洋生态
此外，甲烷排放到海洋中也会影响海洋生态，甲烷进入海水后会迅速氧化，从而影响海洋的化学性质。而当它氧化时，会大量消耗海洋中的氧气，导致海洋生物缺氧，影响海洋生物的发育。
可燃冰
可燃冰在开采过程中，还可能破坏海洋的力学平衡，导致地壳和大陆架斜坡不稳定，进而引发海底滑坡、海啸等地质灾害.因此，可燃冰的开发仍然面临着技术和地理环境的压力，可燃冰的开发在我国乃至世界范围内基本上还处于起步阶段。
“蓝鲸一号”
与石油开采相比，可燃冰的开采还存在成本高、开采量达不到商业用途的问题。与石油开采的成本和技术相比，我国可燃冰的开采技术还处于研发阶段。
2017年中国使用“蓝鲸号”在开采过程中获得连续稳定产气的国家2020年第二轮海域也试水成功，核心关键攻克了深海浅层松软地层水平井钻采技术，大大提高了采气规模
可燃冰
分为理论研究与模拟试验、勘探试采、实验试采、生产性试采、商业开采五个阶段。我国第二轮试采，实现了从“探索性试采”到“试验性试采”的重大飞跃。“技术上可行”，距离商业开采还有很长的路要走。无论是开采总量还是开采成本，都是可燃冰商业开采中不可忽视的问题。
三种常见的可燃冰开采方法
根据美国能源部的数据，目前可燃冰开采的成本高达平均每立方米200美元，164立方米可燃冰每立方米可换算成天然气，其成本约为每立方米1.2美元，，目前天然气的开采成本约为每平方米0.7-1.1美元，与成熟的天然气开采技术相比，的可燃冰的开采成本是极高的。
可燃冰
尤其现在可燃冰开采还处于试采阶段，既没有规模化开采的技术保障，也没有储运能力。与中东地区的油田相比，我国的油田在质量和产量上都有相当大的差距。2018年以来，我国成为全球第一大石油进口国，石油对外依存度接近70%。
即使已探明的油田表明我国的石油储量足够使用，但开采难度和成本太高，而且这些原油的品质还不如进口原油。在这样的情况下，我们的石油还是以进口为主。因此，在可燃冰的商业开采还没有标准的情况下，我国依然要依靠进口石油来保证中国工业的发展。
中国的工业发展
当然，从中国科技的发展速度来看，我国已经完成了第二轮试采。预计到2030年可燃冰的商业开采将普遍实现。
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