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【汽車人◆觀察】可燃冰——美好而遙遠的未來

【汽車人◆觀察】可燃冰——美好而遙遠的未來

試采是一回事,大規模開採是另一回事。雖然我們突破了日本的記錄,暫時成為可燃冰開採的領先者,但距離商業化利用,還有很長的路要走。

◎ 《汽車人》記者 黃耀鵬

1964年,俄國人尼古拉·卡爾達肖夫(Никулай Кардашёв)提出量度文明的指標——史稱卡爾達肖夫指數。如果一個文明能利用所在行星的所有能量,為Ⅰ級文明,能利用所在恆星系的所有能量,為Ⅱ級文明,能利用所在星系全部能量,則為Ⅲ級文明。

按照這個標準,人類目前的卡爾達肖夫指數是0.7,距離利用地球的所有能源還有相當距離。顯然,地球上還有很多能源,我們還無法利用,或者以合理成本利用。

5月10日-17日,在南海北部神狐海1200多米海底,國土資源部地質調查局連續8天采出「可燃冰」,平均日產1.6萬立方米。達到國際上「試采」成功的標準:7天、日產1萬立方米以上。為此,國土資源部驕傲地宣稱,在新能源開發領域,改長期「跟跑」變為「領跑」,實現歷史性跨越。而可燃冰的全球蘊含能量相當於石油煤炭等傳統化石能源的2倍。

在美國主導的頁岩油革命之後,可燃冰開採能否再度提高人類的卡爾達肖夫指數?如果可燃冰能夠低成本獲得和轉移,對於電動為主的新能源汽車來說,不是好消息。但對於整個新能源產業,則開闢了一條新路線。

「可燃冰」是水合甲烷的俗稱。在海底低溫、高壓下呈穩定的結晶體狀態。一般埋藏在海面下600-2000米深,佔據世界儲量98%,或者陸地凍土層之下,只佔據2%。水合甲烷能量密度很高,1立方米相當於163立方米天然氣。不過,央視稱500公斤可燃冰,可供一輛車行駛5萬公里,就是妥妥的謠言了。

新能源變道?

讓我們暫且放下開採的眾多麻煩,暢想一下,在某個時間節點,可燃冰大規模進入人類社會之後的圖景。

它是一場狂風豪雨般的能源革命。頁岩油發展了幾十年,拓展了人類的能源版圖,讓全球的原油儲備幾乎翻番,但並未改變能源「食譜」。不過甲烷完全不同。

人類利用甲烷的歷史很久,農村沼氣池發酵生成的甲烷,可以供生活使用,但可燃冰則意味著上千億立方米的甲烷湧入人類生活,將引發甲烷液化、儲備的一系列產業鏈的建立,將會讓日本車企費盡心機建立的氫能源工業毀於一旦。因為對於行駛中的汽車來說,氫的沸點太低,儲備和攜帶比甲烷困難得多。

便宜的甲烷燃料將迅速崛起,成為新能源的代名詞。作為碳氫化合物,其能量密度遠遠高於各種電池,可以和燃油媲美,但又不產生燃油各種污染副產物。甲烷燃燒的產物只有二氧化碳,清潔度僅次於氫氣。考慮到工業制氫的原料和耗電問題,水合甲烷是核聚變被人類掌控之前的「次終極」清潔燃料。

廢舊鋰電池和工業氫製備都不可避免地產生環境問題,而甲烷如果不發生大規模泄露,幾乎沒有環境影響,產生的溫室氣體也遠遠小於汽油柴油等。

如果可燃冰的商業化開採成功,甲烷的價格將遠低於現在的天然氣。而天然氣的所有供應儲備管道、LNG船,都可以用於甲烷儲備和運輸,幾乎不需要新建。對於汽車發動機來說,使用甲烷作為燃料,改動不大,技術成熟。公車有很長時間的天然氣使用經驗。

如此一來,由於成本天差地別,電池車、氫能源車將從新能源的行業中永遠退出,成為歷史遺迹。各國對鋰電池和氫能源的天價投入將打水漂。任何國家的政府也不可能支持沒有商業化前途的能源方案。鋰電池的補貼和政策支持同樣會終止。

可燃冰帶來的風暴,還能將石油價格打入「地獄」。石油將低於上世紀80年代的價格(20美元/桶以下)。單是這一條,就將重塑全球地緣政治版圖。俄羅斯將持續衰落,中東的未來將不可捉摸,而美國的頁岩油技術優勢也將貶值。不過,由於美國和俄羅斯瀕臨北極海域,他們將在可燃冰開採上得到補償。

將擺脫原油進口依賴,能源安全水準將大大提升。整個人類社會將從石油時代進入「可燃冰時代」。

不過,這一切的前提是商業化開採成功。夢想可以有,但且慢樂觀。

可燃冰商業化開採有多遠?

可燃冰多儲存在海底泥沙之下,無論降壓法,還是二氧化碳-甲烷替換法,都不可避免析出泥沙。日本經過十幾年努力,也在2013年成功「打井」,並且實現連續採氣,但在第六天,生產井就被泥沙堵住了。的開採井是否解決了泥沙析出問題?連續8天沒問題,假設商業開採1年會不會出問題?

同時,甲烷的溫室效應是二氧化碳的25倍,一旦發生大規模逃逸,就變成不折不扣的生態災難。

而海底的可燃冰開採的原理,就是破壞其穩定條件,變成氣體,然後收集起來。神狐海的儲量相當於194億立方米甲烷,如果逃逸1%,則相當於墨西哥灣漏油級別的甲烷釋放量。

當然,海洋能夠溶解大部分甲烷,並由噬甲烷菌將其轉化為二氧化碳,但由此帶來大規模的海洋酸化,生態災難可能以另一種可怕的形式出現。

截至目前,試采都控制在一周左右的時間。原因在於,可燃冰氣化會帶來海底空腔,如果空腔大到一定程度,很容易引起海底地層垮塌,可燃冰氣化可能失控。而注入二氧化碳雖然可以抑制海底空腔,但技術並不成熟,和日本都採用減壓法。

因此,試采是一回事,大規模開採是另一回事。雖然我們突破了日本的記錄,暫時成為可燃冰開採的領先者,但距離商業化利用,還有很長的路要走。有專家給出2030年的門檻,現在的試采成功,能否將門檻提前,尚存在諸多不確定因素。(《汽車人》記者/黃耀鵬【版權聲明】本文系《汽車人》獨家原創稿件,版權為《汽車人》所有。歡迎轉載,請務必說明出處及作者,否則必將追究法律責任。敬請關注「汽車人傳媒」)。

編輯:大鴻

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