

能源對于我們的生活,可太重要了!想想看,汽車要行駛、工廠要運轉、家里的電燈要亮,哪樣都離不開能源。長期以來,全球社會經濟發展主要依賴煤炭、石油和天然氣等傳統能源,但它們不僅會造成環境污染,儲量也在日益越少。所以,開發新能源成了全球共同努力的方向。我們中國憑借不懈的科研攻關與技術創新,在可燃冰開采領域披荊斬棘,闖出了一條屬于自己的路。
[新能源的曙光:可燃冰的潛力與挑戰]
可燃冰,聽起來很神秘,其學名叫“天然氣水合物”,簡單說,就是天然氣和水在高壓低溫的環境下,結合形成的像冰一樣的物質。它的模樣像冰塊,白白凈凈的,但神奇的是它能夠燃燒,這也是“可燃冰”名稱的由來。從微觀角度看,一個個水分子搭成“籠子”,把甲烷分子鎖在里面,無數這樣的小籠子組合在一起,就構成了可燃冰。
可燃冰蘊含的能量極大。1立方米的可燃冰能分解出大約164立方米的天然氣。這是什么概念呢?舉個例子,同樣大的箱子,裝滿可燃冰釋放的能量,是裝滿煤炭能量的10倍,是石油的2倍。要是把能源想象成食物,可燃冰就是超級高能量的壓縮餅干,小小一塊就能提供超多的能量。
更棒的是,可燃冰燃燒起來特別“干凈”。我們都知道,煤炭燃燒會產生大量污染物,如二氧化硫、氮氧化物等,這些東西會導致酸雨、霧霾,對環境破壞很大。石油燃燒也會產生各種有害氣體。但可燃冰在充分燃燒后,主要生成二氧化碳和水,對環境的污染程度要小得多。
再說說儲量,可燃冰在地球上的儲量相當驚人。科學家估計,全球可燃冰的有機碳含量,比人類已知的煤炭、石油和天然氣的總量之和還要多兩倍。在中國,南海海域蘊藏著大量的可燃冰,它就像一座巨大的能源庫,讓我們對未來能源供應充滿信心。
不過,要把可燃冰從海底或者凍土里面開采出來,可沒那么容易,簡直就像一場艱難的冒險。先說開采環境。很多可燃冰都貯藏在深海海底,那里的壓力大得嚇人,相當于幾百個大氣壓的水壓,就好像有幾百頭大象壓在你身上。在這種壓力下,普通的設備一下子就會被壓扁。而且深海里特別冷,一般的金屬在低溫下會變得很脆,容易損壞。所以可燃冰開采設備必須采用特殊材料制造,既能抗壓又能抗低溫。
從技術層面講,開采可燃冰也面臨大挑戰。一方面,可燃冰里的甲烷是一種溫室氣體,而且它讓地球變暖的能力比二氧化碳強多了,要是開采的時候不小心,導致可燃冰分解失控,大量甲烷跑到大氣中,那么全球氣候將面臨嚴重威脅。另一方面,現在開采可燃冰的成本很高,開采效率較低。要想讓可燃冰真正走進我們的生活,就得把成本降下來,把效率提上去,否則它很難與傳統能源競爭。
[藍鯨一號:可燃冰開采的得力助手]
為了從海底成功采得這種珍貴資源,我國的工程師們克服無數難題與障礙,自主研發了一個全球最大、鉆井最深的平臺——“藍鯨一號”,實現了我國在可燃冰開采領域“零”的突破。
“藍鯨一號”的個頭很大,豎起來有37層樓高,它的甲板面積差不多有一個標準足球場那么大。這么一個龐大的家伙,穩穩地立在波濤洶涌的大海上,就像一個鋼鐵巨人。別以為它只是塊頭大,它的本事更大呢,尤其是在開采可燃冰方面。它配備了一系列先進的技術和設備,其鉆井系統就像一只長長的手臂,能夠精準地伸向海底深處,將深埋于高壓低溫環境下的可燃冰開采出來。
2017年,“藍鯨一號”在開采可燃冰方面取得了了不起的成果。它在南海海域成功進行了可燃冰試采,持續產氣超過60天,累計產氣超過30萬立方米。這是一項重大的突破!
為使我國成為全球首個在海域可燃冰試開采中實現連續穩定產氣的國家,科研人員想了好多辦法。比如發明了“降壓法開采技術”,這一技術如同給可燃冰“松綁”,通過降低它周圍的壓力,讓它分解成天然氣和水,然后把天然氣收集起來。同時,還研發了“防砂技術”,用以防止開采過程中海沙搗亂,影響開采作業。在氣體采集和處理方面,也建立了一套完整系統,確保收集到的天然氣能夠得到妥善處理和儲存。
“藍鯨一號”的成功使我國在可燃冰開采領域走在了世界前列。它的出現標志著我國掌握了可燃冰開采的核心技術,從此不再依賴他人。當然,雖然我們在可燃冰開發領域處于領先地位,但面臨的挑戰同樣嚴峻,復雜的開采環境、高難度的開采技術以及苛刻的可燃冰保存條件等,許多問題亟待解決。盡管道路艱辛,但中國人在可燃冰開發領域的努力從未停止。