初步計算,一輛使用天然氣為燃料的汽車,一次加100升天然氣能跑300公里的話,那么加入相同體積的可燃冰,這輛車就能跑5萬公里??梢娺@個神奇的“能量塊”,體積雖小,其巨大的能量卻不可估量。

5月18日,國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局在南海宣布,我國正在南海北部神狐海域進行的可燃冰試采獲得成功,這也標志著我國成為全球第一個實現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家。 

未來汽車的“永動機”? 揭開“可燃冰”的神秘面紗

消息一出,頓時引起了業(yè)界廣泛關(guān)注。據(jù)了解,可燃冰是天然氣和水結(jié)合在一起的固體化合物,外形與冰相似。由于含有大量甲烷等可燃氣體,因此極易燃燒。同等條件下,可燃冰燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要多出數(shù)十倍,而且燃燒后不產(chǎn)生任何殘渣和廢氣,被業(yè)界譽為“屬于未來的能源”,應(yīng)用前景廣闊,尤其是對汽車發(fā)展將產(chǎn)生巨大的影響。 

可燃冰究竟有何魔力讓業(yè)界如此關(guān)注?將為汽車帶來哪些革命性改變?可燃冰在開采以及應(yīng)用方面還存在哪些問題?面對這一系列問題,《中國汽車報》記者采訪了多位業(yè)界專家,試圖揭開“可燃冰”的神秘面紗。 

█ 難點在于開采 我國率先突破 

“與石油、天然氣等傳統(tǒng)能源相比,可燃冰的儲存量十分巨大,但是目前該能源面臨最大的問題就是開采,可燃冰的開采難度及危險性都很大。”中國石油大學(xué)(華東)非常規(guī)油氣與新能源研究院負責(zé)人楊金秀接受記者采訪時表示,可燃冰是一種對外界環(huán)境比較敏感的物質(zhì),在低溫高壓的條件下才能穩(wěn)定存在,一旦在常溫常壓下就會氣化。因此,多個國家雖然經(jīng)過多年的探索,但始終沒有掌握核心的開采技術(shù)。 

未來汽車的“永動機”? 揭開“可燃冰”的神秘面紗

楊金秀告訴記者,可燃冰如果開采不當,發(fā)生泄漏等情況將對大氣帶來非常大的污染,據(jù)了解,甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的20多倍。同時,可燃冰因為結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定,在開采的時候容易引起海底滑坡,導(dǎo)致海嘯等次生災(zāi)害。 

可燃冰的試開采一直是一項世界性難題。2013年日本曾嘗試進行過海域天然氣水合物的試開采工作,雖然成功出氣,但最終由于泥沙堵住了鉆井通道,試采被迫停止。2014年-2016年期間,美國對墨西哥灣地區(qū)的可燃冰進行長期觀測,并制定相應(yīng)的開采計劃,到目前為止也尚未有進一步的進展。據(jù)悉,美國、日本及加拿大等國計劃于2020年對可燃冰實現(xiàn)商業(yè)化開采。 

可喜的是,經(jīng)過近20年不懈努力,我國取得了天然氣水合物勘查開發(fā)理論、技術(shù)、工程、裝備的自主創(chuàng)新,實現(xiàn)了歷史性突破。據(jù)了解,我國此次試開采,成功達到了日均產(chǎn)氣一萬方以上以及連續(xù)一周不間斷的國際公認指標。另外,開采現(xiàn)場位于距香港約285公里的南海北部神狐海域,采氣點位于水深1266米海底以下200米的海床中。自5月10日正式出氣至今,已累計產(chǎn)出超12萬立方米,甲烷含量高達99.5%的天然氣。 

█ 能量密度極高 或成汽車永動機 

“可燃冰之所以會引起大家的關(guān)注,主要在于他的能量密度十分大,一小部分燃料就能支持汽車長時間行駛?!敝袊Q笫涂偣灸澈I祥_采技術(shù)人員向《中國汽車報》記者介紹了可燃冰的能量優(yōu)勢。他指出,可燃冰是一種碳與水化合物,其單碳重量與能量是成反相關(guān)的關(guān)系,其中單碳結(jié)構(gòu)的甲烷(CH4)的含量高達80%~99.9%,因而其蘊含的能量就高?!氨热鐬r青的主要成分為多碳結(jié)構(gòu),因而能量密度低,不適合作為燃料使用。”他強調(diào)。 

未來汽車的“永動機”? 揭開“可燃冰”的神秘面紗

“1立方米的可燃冰可釋放出約等于164立方米天然氣的能量?!睏罱鹦阋脖硎?,可燃冰的最大特點就是能量密度高。另有資料顯示,如果將同等體積的固體酒精和可燃冰同時點燃,可燃冰的燃燒時間遠遠長于同體積的固體酒精。初步計算,一輛使用天然氣為燃料的汽車,一次加100升天然氣能跑300公里的話,那么加入相同體積的可燃冰,這輛車就能跑5萬公里。可見這個神奇的“能量塊”,體積雖小,其巨大的能量卻不可估量。 

據(jù)估算,在世界可燃冰總資源量大約相當于全球已知煤、石油和天然氣總資源量的兩倍,被譽為21世紀最具商業(yè)開發(fā)前景的綠色清潔戰(zhàn)略能源,也成為各國競相研究開發(fā)的熱點。 

█ “燃冰汽車”真的要來了嗎? 

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,可燃冰有望接棒傳統(tǒng)能源,在我國的商業(yè)開發(fā)也有望實現(xiàn)突破,屆時將給產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游企業(yè)發(fā)展帶來新一輪的投資機會。“可燃冰可應(yīng)用于交通、冶金、電力、輕工等行業(yè),其中包括內(nèi)燃機、汽車、煉鋼、熱處理、印染、紡織等諸多方面,對下游企業(yè)的商業(yè)價值不可估量?!遍L期關(guān)注可燃冰研發(fā)的業(yè)內(nèi)人士告訴記者。 

“可燃冰離開海面之后就會氣化,目前要克服好該燃料的不穩(wěn)定性。”中海油技術(shù)人員指出,可燃冰成分比較單純,實現(xiàn)開采之后,后期處理將節(jié)省很多的成本,而天然氣開采還要經(jīng)過脫硫、除雜質(zhì)等環(huán)節(jié)。“另外,我國的LNG(液化天然氣)技術(shù)條件都比較成熟,相信可燃冰的運輸、儲藏技術(shù)也會很快成熟起來?!彼麖娬{(diào)。 

那么,聚焦于汽車領(lǐng)域,可燃冰的應(yīng)用前景將會如何? 

“可燃冰的最終形態(tài)其實就是天然氣,我相信在汽車方面的應(yīng)用前景將會十分廣闊。”濰柴動力股份有限公司副總裁佟德輝指出,對照天然氣發(fā)動機的開發(fā),可燃冰今后或許可直接作為動力能源應(yīng)用于汽車。在佟德輝看來,天然氣發(fā)動機的技術(shù)已經(jīng)相對成熟,如果可燃冰作為車用燃料,那么以后開發(fā)出專用的天然氣發(fā)動機將會十分必要,天然氣汽車的比例也將會大幅度提高。 

對此,清華大學(xué)汽車技術(shù)研究院宋健院長也對記者表達了類似的看法。他認為,可燃冰開采完成后的最終形態(tài)與天然氣并無區(qū)別,對應(yīng)到我國天然氣發(fā)動機的技術(shù)儲備,在汽車中的應(yīng)用技術(shù)上難度并不大。“現(xiàn)在就是要解決天然氣汽車的成本問題,隨著規(guī)模化生產(chǎn),希望天然氣汽車的氣罐成本能夠降下來?!彼谓≌f。 

佟德輝則認為,目前天然氣發(fā)動機在解決高熱負壓及潤滑性方面需要提升,此外,我國天然氣加注站建設(shè)的問題將會成為未來的重點,由于我國天然氣加注站數(shù)量較少,天然氣汽車也只能在有限范圍內(nèi)行駛。 

當然,這一切都是基于現(xiàn)有條件的推測,可燃冰最終是否能適應(yīng)未來汽車的要求,還需要伴隨研發(fā)的進程與最終的應(yīng)用情況做出結(jié)論?!翱扇急罱K是直接應(yīng)用于汽車,還是需要多次加工,還應(yīng)經(jīng)過更細致的驗證?!鄙逃密囆袠I(yè)專家楊再舜指出,伴隨而來的安全、燃效、碳排放等也是我們需要考慮到的問題。

[責(zé)任編輯:張倩]

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