可燃冰若開發成功 供台灣50年使用天然氣無虞

逍遙侯

石油、天然氣這些來自地球的能源總有一天會耗盡，那我們該怎麼辦呢？為了尋找更多的替代能源，新科技與技術不斷被開發，其中一項就是中山大學近日亮相的「水下載具創新技術」，在科技部的支持下，所開發的深海探勘載具，足以承受水下4000公尺的巨大水壓，未來能應用在台灣西南海域，尋找深海天然氣水合物也就是俗稱「甲烷冰」或「可燃冰」的替代能源探勘調查，若開採成功，可供台灣50年的天然氣使用無虞！

什麼是可燃冰？

可燃冰的學名為「天然氣水合物」，分布於深海的沉積物或陸地上的永久凍土中，結晶物質是由天然氣與水構成，在低溫、高壓的環境下形成這種類冰狀的結晶體；而這種結晶體外觀與冰相同，遇火就會燃燒，所以又被稱作「可燃冰」，根據相關報導指出，「可燃冰」燃燒後僅會生成少量的二氧化碳和水，污染較低，而且全球儲量巨大，因此成為近年各國積極尋找、開採的替代能源的新選項。

海底探勘新利器

自102年起，中山大學成功開發多台水下探勘調查載具，包括深海拖曳式攝影系統ATIS、深海拖曳式光纖探測系統FITS、深海視訊多管岩心採樣器V-Corer，及視訊導引抓斗TVG等，大幅提升海洋研究之探勘、調查、採樣效率。

科技部指出，中山大學以自主開發之水下載具「水下載具創新技術」，可執行台灣西南海域可燃冰之探勘調查，為替代能源的新選項，露出一線曙光，若開採成功，可供台灣50年的天然氣使用無虞。這些水下載具的設計，足以承受水下4000公尺的巨大水壓，實際在水下探測作業時間總計超過300小時，且於台灣海域執行超過400公里長的深海調查，目前為止也創下國內自主研發水下載具最大作業水深的紀錄。

MIT技術尋找海底礦產

科技部表示，這次中山大學開發的「水下載具創新技術」已成功應用在台灣西南海域的探勘調查，包括於墾丁外海成功拍攝海底泥火山噴發甲烷氣之高解析度水下影像、在四方圈合海脊1300 m水深攝得大群二枚貝生態群聚、利用TVG抓取大量二枚貝與潛鎧蝦珍貴生物樣本，並於二枚貝群聚周遭成功取得表層沈積物岩心，這些績效有助於了解及評估台灣西南海域海下金屬礦產的分佈及開採，讓台灣的能源危機露出一道曙光。

逍遙侯

台灣新聞其實真的挺……
該怎麼說

我只說幾件事情
第一 台灣目前只有探勘能力
第二 日本目前也沒有獨立開採的能力
第三 大陸已經成功開採
第四 日本有意願與歐美甚至大陸尋求技術合作

我多少有一種
台灣很多新聞都想把一些東西寫得好像台灣很厲害
可是都不願意把世界目前其他國家在同樣領域已經走到什麼階段揭露出來
然後讓台灣人民一直以為 其實我們自己好像很不錯的感覺

當然這個玩意其實還有許多需要討論的地方
諸如可燃冰他是冰
也就表示從固態到氣態之間需要有熱
那麼非常有可能導致大量溫室氣體排放而污染環境 這也是許多國家沒法直接開採的重要原因

逍遙侯

可燃冰，似冰非冰的固態物質，燃起了世界各國對於能源的更大渴望，他們紛紛建立科研項目，籌備科研基金，投入大量人力、財力、物力，期望能夠成為第一個「吃螃蟹的人」
不曾想，卻是日本，這個資源缺乏型國家，搶先一步，成為世界上首個掌握海底可燃冰採掘技術的國家！

此冰非彼冰

可燃冰，即天然氣水合物（Natural Gas Hydrate，簡稱Gas Hydrate），是分布於深海沉積物或陸域的永久凍土中，在高壓低溫條件下，天然氣分子（烷類）被包進水分子中，在海底低溫與壓力下結晶形成的類冰狀的結晶物質。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作「可燃冰」（Combustible ice）或者「固體瓦斯」和「氣冰」。

據公開數據整理，迄今為止，在世界各地的海洋及大陸地層中，已探明的可燃冰儲量，超過16.7萬億噸油當量，相當於全球煤、石油、天然氣、頁岩氣等傳統化石能源探明儲量的2倍以上，夠人類使用1000年！

可燃冰比人們平時使用的天然氣更為純凈、清潔、無污染。在標準狀況下，1單位體積的可燃冰分解後，最多可產生164單位體積的甲烷氣體，其燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣多出數十倍，燃燒後卻幾乎不產生任何殘渣，污染比煤、石油、天然氣都要小得多，被稱為低碳社會的理想能源。


可燃冰，其實是一個固態塊狀物。天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。

世界上海底天然氣水合物已發現的主要分布區是大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海、南美東部陸緣、非洲西部陸緣和美國東海岸外的布萊克海台等，西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、沖繩海槽、日本海、四國海槽、日本南海海槽、蘇拉威西海和紐西蘭北部海域等，東太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亞濱外和秘魯海槽等，印度洋的阿曼海灣，南極的羅斯海和威德爾海，北極的巴倫支海和波弗特海，以及大陸內的黑海與裏海等。

完美的可燃冰引來世界矚目

可燃冰，被譽為21世紀最具商業開發前景的戰略資源，其表現堪稱完美！這樣珍貴的可燃冰，理所當然的引起了世界各國的強烈目光！


全球己經有30多個國家和地區開展了天然氣水合物的研究調查與勘探。

美國是開展對天然氣水合物開發研究最早的國家，從上世紀60年代以來就開展了相關勘探研究工作，最早由其創立確定的識別海洋天然氣水合物的地震標誌—似海底反射層被廣泛應用。2012年美國康菲公司在阿拉斯加陸上北坡凍土區進行了二氧化碳置換甲烷水合物生產試驗取得成功，完成了採氣30天收取甲烷氣近3萬立方米。


加拿大於1972年在麥肯齊三角洲的馬利克地區發現了天然氣水合物，1998年與美國、日本合作，在該地區實施了世界首個陸上凍土區天然氣水合物鑽探工程。2008年加拿大與日本合作進行了天然氣水合物第二次開發試驗，採用降壓法進行試采139 h累計產氣量約1.3萬m³。

俄羅斯1965年在位於西伯利亞凍土區的麥索雅哈氣田首次發現第一個天然氣水合物氣藏，試采於1969年開始，累計總產氣量約129億m³，其中天然氣水合物產氣約占47 %。這是世界上天然氣水合物商業開採最成功的案例。2007一2009年俄羅斯與日本、比利時合作，在貝加爾湖進行了5次天然氣水合物開採技術工藝試驗。

此外，韓國在2007年取得天然氣水合物實物樣品，計劃於2015年進行試驗開採。印度於1997年開展了天然氣水合物資源評價等工作，並於2006年取得水合物實物樣品，保守估計資源量為1 894萬億m³。澳大利亞、法國、德國、挪威、阿根廷等國家和部分國際組織也開展了有關天然氣水合物資源量調查、環境安全和開採技術儲備等工作。

據悉，目前我國可燃冰開發的重點還是前期的基礎研究，已形成由國家調查專項、國家「863」計劃項目、「973」項目及中國石油、中國石化、中國海油三大石油公司的勘察項目組成的勘察投入體系，商業化開採的時間表被普遍認為是2030年。


日本首次成功開採海底可燃冰

日本通過國際合作，尤其開展海洋區域的鑽探、勘察研究，獲取了天然氣水合物樣品，取得了一定成果，成為世界上首個掌握海底可燃冰採掘技術的國家。

2008年時，日本等國就曾在加拿大陸地上進行過採集試驗，當時用了6天時間採集到約1.3萬立方米的氣體。

2012年2月，日本第一次在近海進行商業性鑽探。2013年3月12日，日本「地球號」探測船在愛知縣握美半島附近約1 000 m的海底深處進行鑽探330 m，在海底使水和甲烷分離，並用特殊的技術把可燃冰轉換成甲烷氣體。

JOGMEC 於3月19日宣布，在3月12～18日的試驗中，共採集到12萬立方米氣體，採集量大大超過預期。

JOGMEC 透露，在愛知縣海域東部南海的海槽中，可能存在相當於2011年日本進口液化天然氣（LNG）用量約11倍的可燃冰。此外，日本海洋開發機構與東京大學組成的科研小組也同時宣布，已成功發現日本南鳥島附近海域的海底泥層中含有高濃度稀土。日本媒體報導稱，這些稀土的濃度最高達0.6%，約是中國稀土礦石的20倍，其總量可供日本國內消費230年。


但，日本的可燃冰並非一蹴而就。人家的開發計劃，共分3個階段進行。

第一階段，是2002年和2008年兩次成功完成在陸地上開採甲烷氣體的試驗。

第二階段，是從2009～2015年，主要是在日本周邊海域進行了兩次生產試驗。2013年3月進行的試驗即屬於這一階段。在本階段，將驗證從海底地層取出甲烷氣體具有的經濟效益以及對環境的影響。

從2016～2018年，可燃冰開發計劃將步入第三階段，將根據前兩個階段的研究和試驗結果，對可燃冰的商業生產價值、開採效益和環境影響作出最終的綜合評價。

日本希望用豐富的海洋資源彌補陸地資源的不足。可燃冰和海底稀土的發現，有望幫助日本在未來摘掉「能源小國」的帽子。

開採可燃冰的難題

（1）可燃冰開採可能導致大量溫室氣體排放而污染環境

可燃冰中CH4的總量大致是大氣中CH4數量的3 000倍。作為短期溫室效應氣體，CH4比CO2，所產生的溫室效應影響要大。可燃冰非常不穩定，在常溫和常壓下極易分解，一旦從海底升到海而就會分解釋放出CH4氣體。而這種氣體進入大氣，無疑會增加溫室效應，進而使地球升溫更快。

（2）特殊的存在條件極有可能引發地質災害

由於可燃冰經常作為沉積物的膠結物存在，它對沉積物的強度起著關鍵作用。可燃冰的形成和分解能夠影響沉積物的強度，進而誘發海底滑坡等地質災害的發生。美國地質調查所的調查表明，可燃冰能導致大陸斜坡發生滑坡，這對各種海底設施是一種極大的威脅。

（3）目前技術條件下的開採成本過於高昂

根據美國和日本披露的數據，目前的可燃冰開採平均成本高達200美元/m³，根據1m³可燃冰釋放能量相當於164 m³的天然氣計算，其摺合天然氣的成本達到1美元/m³以上，而上海目前民用天然氣的售價也不過2元/m³。