寻找替代能源不可回避(3) 一、煤层气煤层气是在煤层中自生自储的非常规天然气,主要形成于煤的热演 化作用,与常规天然气在成分和利用上完全相同。过去被认为是“瓦斯灾害”,现 在则成为一种“优质能源”,被确立为一种独立的新矿种。 世界上有74个国家蕴藏有煤炭资源,同时也赋存着丰富的煤层气资源。目前已 有29个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。美国从20世纪80年代以来,为了 发展煤层气产业,先后投入了60多亿美元,进行了大规模的科研和试验,取得了总 体勘探开发技术上的突破。1984年,美国国会通过了煤层气享受税后款补贴政策, 规定每采1 立方米煤层气可获得2.82美分的补贴税额。在这项政策和大量科研成果 的推动下,美国煤层气产量大幅上升,1997年已达到300 亿立方米,约是我国同年 天然气产量的1.5 倍。美国快速发展煤层气产业的经验已引起了世界各国的重视, 许多国家纷纷制定了相应的鼓励政策。 我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国。伴随着煤炭的开采,每年向大 气中排放甲烷约194 亿吨(甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍),开发利用煤层气 不仅可以直接减少煤矿甲烷的排放量,而且可以有效缓解大气因燃煤造成的环境压 力。 我国煤层气资源十分丰富,2004年11月28日发生的陕西铜川陈家山煤矿瓦斯爆 炸,夺去了166 名矿工的生命,引起国人震惊。陈家山煤矿就是一个典型的煤、气、 油共生矿,是煤层气突出矿井。如果能够先开采煤层气,再开采煤矿,那么发生事 故的比率将会大大降低。 据估算,我国陆上埋深2000米以内的煤层气资源量就已达35万亿立方米,与常 规天然气资源量38万亿立方米相近,占世界排名前12名有煤层气资源的国家煤层气 资源量总和的13% 。 我国煤层气勘探开发始于20世纪80年代初,已经积累了丰富的经验和宝贵的资 料,获得了关于中国煤层气地质理论和开发技术等方面的多项规律性认识,部分勘 探活动也取得了突破性进展。在山西沁水盆地南部,中联煤层气有限责任公司已经 探明了550 平方公里的含气面积,获得了近1000亿立方米的煤层气储量,获得了单 井日产16000 立方米的高产突破,取得了较好的经济效益。 二、天然气水合物天然气水合物是一种透明晶体,俗称“可燃冰”。它沉睡在 300 米至5000米或更深的海洋深层和陆上的永久冻土层下。它的能量惊人。研究表 明,1 立方米的“可燃冰”所释放的能量相当于146 立方米的天然气,因此,它又 是一种另类天然气,是一种由天然气和水相互作用形成的类冰固态化合物。 “可燃冰”是一种具有重要战略意义的新能源,受到发达国家的日益重视。然 而,“可燃冰”的开采难度极大。它易挥发、易释放、很活泼,不能像石油开采那 样自喷流出,也不能把它从海底一块块搬出。一旦开采失控,“可燃冰”便会迅速 分解,使得大量甲烷逸入大气层,使臭氧层遭到严重破坏。二战胜利后,南美的大 西洋百慕大地区不知何故引起了天然气水合物的巨量分解,造成了严重的海水气化 和海啸。当时,在该海域航行的数艘船只沉没海底。严重的海啸产生的海水动荡和 气流负压卷吸作用,竟然将3000米高空正在演习的5 架军用飞机吸入海底,无影无 踪。足可见其禀性的暴烈。 目前公认全球“可燃冰”总资源量达500 亿亿立方米,是所有煤、石油、天然 气总和的2 —3 倍,相当于目前世界年能源消耗的200 倍。看着这块诱人的能源大 蛋糕,各国科学家都摩拳擦掌、跃跃欲试。1991年,美国能源部组织召开“美国国 家天然气水合物学术研讨会”。1998年参议院通过决议,把“可燃冰”作为国家发 展的战略能源列入国家级长远规划,计划到2015年进行商业性试产。日本经济产业 省2002年3 月11日发布消息,称开采“可燃冰”的实验获得成功,在今后的10年中, 要开发出实用技术。我国从1990年开始研究勘察“可燃冰”,2001年5 月,广州市 海洋地质调查局在我国南海海底发现了巨大的“可燃冰”带,其资源总量估计相当 于全国石油总量的一半。 三、核聚变能原子弹和氢弹的巨大威力令人惧怕。但能否将原子弹和氢弹中蕴 藏的能量直接利用,却是科学家们一直追求的目标。 原子弹和氢弹中的巨大能量是在瞬间释放出来的,而要作为常规能源使用,就 必须实现可控制的核裂变和核聚变。原子弹的能量来自于核裂变,对于核裂变来说, 控制起来相对比较容易,裂变核电站早已经实现商业运行。但能用来产生核裂变的 铀235 等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生长寿命的放射 性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展。