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| 2013/06/02 23:37:16瀏覽1085｜回應0｜推薦4 | |
未來新能源 ------- 天然氣水合物---可燃冰
一、可燃冰是什麼?
可燃冰是水和甲烷在高壓、低温條件下混合而成的一種固態物質，存在海底或陸地凍土帶内。由於純淨的天然氣水合物呈白色，形似冰雪，可以像固体酒精一樣直接點燃，因此被稱為“可燃冰”(圖1)，1立方米可燃冰可放出160—180立方米的天然氣，其能量密度是煤的10倍，而且燃燒後不產生任何殘渣及廢氣。研究结果顯示天然氣水合物分布廣泛，資源大，是煤炭、石油、天然氣全球資源總量的兩倍，為世界各國爭相研究探勘的對象。誰掌握天然氣水合物的開採技術，誰就可以執21世紀世界能源之牛耳，人類文明的發展，可以說是一條能源消耗的不歸路，一旦沒有了能源，人類文明將退回黑暗。這些年來全球的權力移動路線，其實背後的軌跡還是環繞著石油這項能源的吸力而異動。全球能源的取得及其永續性和可替代性，再度變成世人矚目的焦點。石油儲存量還能供人們開採多少年？石油之後，能供人們長期使用的會是哪一種新能源？屆時全世界能源供應的系統、型式及其價格又會是怎樣的面貌呢？台灣所擁有的天然資源匱乏，經過二年半的調查研究，經濟部中央地質調查所證實台灣西南部海域蘊藏豐富的天然氣水合物。綜合各項調查的資料初步估計，在10,000平方公里面積的海域海床，以水合物型式存在的天然氣應在5,000億立方公尺以上，以目前國內天然氣的年使用量70至80億立方公尺計算，足可供全台使用60年以上。這個數量未來如經更詳細的探勘證實，天然氣水合物將成為台灣未來極為重要的替代能源。
天然氣水合物的外觀與性質類似冰塊，但具有巨大的儲氣能力，也稱氣體水合物，是由天然氣與水分子在高壓和低溫（0～10℃）下合成的一種固態結晶物質。因為天然氣中有百分之80至90的成分是甲烷，所以也有人叫天然氣水合物為甲烷水合物。天然氣水合物主要存在於極區的永凍層以及陸緣深水海域地層中。由國外的調查報告顯示，全球天然氣水合物所含的甲烷氣資源量，在標準溫壓環境下，保守估計至少有兩萬兆立方公尺，其中所含的有機碳總量達到10兆公噸，也就是大約為目前已知全球石化燃料等能源資源中，有機碳總儲量的兩倍！
 圖1 可燃冰
二、日本的開發
2013年3月12日，日本經濟產業省宣布，從距日本海岸約80公里處的海上，成功將天然氣從可燃冰中提取出來。作為全球首次通過分解海底水合物獲得天然氣，日本對可燃冰新能源的開發又邁進一步。日本方面甚至表示，可燃冰大有希望成為其新一代的“國產燃料”可滿足日本100年天然氣需求。據日本《朝日新聞》報導，此次日本的“地球”號深海探測船用特殊鑽頭在約1000米深的海底鑽孔約300米深後豎起鑽井，通過降低地層壓力的方法將混合着沙粒以固体形態存在的可燃冰分解為水和甲烷氣体，並取出甲烷氣體。日本長期以來一直受能源匱乏困擾。據《產經新聞》稱，日本目前能源的基礎只有水力發電，能源自给率僅4%。福島核事故後，核电處於停滯狀，日本被迫大量進口LNG（液化天然气），導致電價上升。為此日本經產省試圖通過開發甲烷氣体資源緩解能源短缺。2013年 3月19日，日本經產省對外宣布，18日凌晨，將可燃冰分離為天然氣和水的裝置内混入了泥沙，導致無法正常取得天然氣。
三、台灣的可燃冰
可燃冰可能是21世紀的重要能源，台灣與德國合作勘研，台灣大學副校長羅清華回應媒體採訪表示，可燃冰做為替代能源是個方向，不過還有長遠的路要走。天然氣水合物探勘計畫由國科會、台灣大學和中央研究院等單位參與，負責載運研究團隊和採樣的是德國太陽號研究船SONNE號，研究計劃主持人台大教授林曉武和德國萊布尼茲海洋科學研究中心學界人士齊聚高雄港分享及交流心得，介紹任務內容。太陽號研究船的任務在勘研天然氣水合物；它是甲烷等有機氣體分子在高壓及低溫環境下被籠狀架構的水分子所包合，形成類似冰狀的白色固體，也稱甲烷水合物，又稱可燃冰。調查顯示，台灣西南海域可能廣泛存在天然氣水合物，估計可供台灣人民使用50年以上，可惜至今未採到樣品，問題出在專業設備不足。研究人員指出，日、韓和中國大陸已致力研究可燃冰。專家指出，可燃冰能否成為台灣新興能源，取決於對天然氣水合物的各種物理與化學性質、形成與儲存條件、甲烷生成與移棲機制的了解。
四、結語 日本可燃冰分離技術雖取得重大突破，但其開發停滯也讓我們看到新能源利用的漫漫長路。同时，可燃冰開採所帶來的一系列環保問題和所面臨的商業化問題如何解决尚没有良方。因此，在技術性突破後我們仍需冷靜思考，可燃冰開採背后所面臨的如環保等一系列問題是否已考慮週全，大量開採可燃冰是否明智之舉，對於可燃冰我們還應持謹慎樂觀的態度。 |
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