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无须吹也不必黑,可燃冰试开采应回归实事求是的科学精神

作者:郭友钊来源:发布时间:2017-06-30点击数: 4188 次

 

  2013年3月12日,日本开始了全球首个海上可燃冰生产测试,其目的是为可燃冰的商业化开始做技术准备 [1]。在爱知县附近深海域水深约为1000米的海底以下350米处,科技人员通过减压法从可燃冰层中开采出天然气约12万立方米,至3月18日6天内平均日产天然气2万立方米 [2]。但因可燃冰分解时形成的水流从储层带出大量的砂子,堵塞井壁网孔,水泵不工作,迫使试开采终止。此次试开采,在日本并非是第一次。2002年,日本与美国、加拿大、德国、印度国合作在加拿大马更些冻土区对可燃冰进行试开采,5天采出468立方米的甲烷气体,其点燃的火光被世界主流媒体认为是“新世纪人类发开新能源的曙光”。据日本经济产业省,2017年4月日本再次在相同海域进行海上可燃冰生产测试,第一口试采井累计产气3.5万立方米,5月15日再次因为出砂问题最终导致终止试采;但现在已改进防砂措施,第二口井于5月31日开始降压作业,6月5日确认产气,计划产气至6月下旬。

  2013年日本的全球首个海上可燃冰生产测试,前后均引起全球舆论的广泛关注。仅中国而言,讨论极多,代表性观点如下:有人认为,因已勘探得知其资源量极大、利用率极高,决定了可燃冰可以站在能源战略意义的高度上,但核能、风能、水力、太阳能等其他新能源其因规模小而不可能站在战略的高度上 [3];有人认为,可燃冰距离商业开采遥不可及,因存在技术方面与生态方面的难点,但难不住日本人,因为这个国家在满世界捕杀鲸鱼,只为口腹之欲,更何况可燃冰这种性命攸关的能源产品 [4];也有人认为,目前日本的试验开采方法叫“减压法”,其危险性还在于,如果操作不慎将引起连锁反应,使整块地区的可燃冰同时迅速分解,从而引发海底地质变化,导致地震甚至海啸 [5];更有人认为,日本急于摆脱能源困境的心情可以理解,但科学技术必须尊重客观规律,着急并不能解决问题。在克服了技术和成本难题后,可燃冰或许能为人类提供另一种更清洁的可能燃能源,但任何“新能源”都是泡影——它只能为“旧经济”续命,却不能开创一种真正的“新经济” [6]。  

  日本是研究开发可燃冰最热衷的国家之一。1995年,日本开始实施水合物研究与开发计划,2000年设立“天然气水合物研究委员会”,制订并实施了一个2001-2018年的开采长期规划(MH21)。日本应是最早参与陆上可燃冰试开采、最早主持实施海上可燃冰试开采的国家,期间有顺利进行的、也有出现故障问题的,但都是新技术研发过程中可能会出现的新问题。针对新问题,研究新方法、新技术,百折不挠,步步前进,是一种可贵的科学态度。

  2013年,与日本积极开发可燃冰对比,有人发出了感叹:“在当前中国大气污染日趋严重、以煤炭为主的能源结构亟待转型时,清洁高效的可燃冰研究开发却落后日本十余年的时间。” [7]处于伟大复兴时代的我国也面临着严重的能源与环境问题。富煤、少油、贫气,是不争的能源事实;单位产值能耗高、污染严重也是不争的环境事实。开发并倡导清洁、高效的新能源,是解决问题的路线之一。我国研究可燃冰,就是一种具体的举措。2007年,我国在南海钻获可燃冰的实物样品,是继美国、日本、印度之后通过国家计划获得可燃冰实物样品的第4个国家;南海地区也成为世界上第12个通过钻探工程在海底采集到可燃冰实物样品的地区。2008年,我国在青藏高原祁连山地区钻获可燃冰样品,成为继美国、加拿大之后第三个在陆上通过钻探发现可燃冰的国家;2011年,我国在木里地区进行陆域水合物的试开采,从可燃冰层中采出并点燃天然气,成为继加拿大马更些地区、美国阿拉斯加地区之后世界上第3个进行可燃冰试开采的地区(不计与常规天然气共生的麦索雅哈气田可燃冰矿开采)。

  今年,2017年5月18日,国土资源部宣布“中国首次海域天然气水合物试采成功!”中共中央、国务院还专门为此发来贺电。6月2日,国土资源部进一步召开了“南海神狐海域天然气水合物试采成功新闻发布会”。我国成为继日本之后第2个开采出可燃冰的国家。初夏的五月末六月初,“可燃冰”成为我国各地街头巷尾、茶余饭后的谈资,媒体上更为热闹,论点纷呈。徐先生说:“我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。”;张先生说:我国的可燃冰试开采实现连续8天稳定产气,日均产量超1.6万立方米,我国海域试开采成功,属“全球首次”,并不由地感叹道——“世界第一,厉害了!”李先生说:“我国能源领域不管是页岩气还是常规油气,我们一直是处于跟跑阶段,这一次天然气水合物的试开采成功,意味着优先抢占了领跑的技术高地,实现了我国在天然气水合物开发上的领跑。它将会是继美国引领页岩气革命之后的,由我国引领的天然气水合物革命,将会推动整个世界能源利用格局的改变。”陈先生说:“可燃冰将会是一次重要的能源革命,亦可能带来真正意义上的第三次工业革命!”当然,还有人想起相关的故事,发出感叹与质疑:一说,中石油在2007年发现了10亿吨的冀东南堡油田,但在2013年9月蒋洁敏落马时该油田的可采储量仅为0.857亿吨,并因此希望“但愿可燃冰不是南堡油田”;二说,国土资源部在2009年9月25日的发布会上,认为青藏高原的可燃冰远景储量至少为350亿吨油当量,但经几年的勘探,仅在木里地区探明可燃冰的储量不足三百万立方米,还不如一个小型气田!亿吨、十亿吨、百亿吨的可燃冰在哪里?等等。这此论点、问题不一而足。但不管是徐先生、张先生、李先生、陈先生所说,都代表着“德先生”在说话,代表着民主(Democracy)的观点。

  在5月18日还有一种非常奇葩的观点——“100升可燃冰汽车能跑5万公里”,不仅是“德先生”所说,而且还是非常权威的“德先生”所说。此消息一经电视动画呈现,各大媒体立即、毫不犹豫地跟进,广泛传播,一时妇孺皆知——人类即将拥有与核能相比肩的新能源了,给汽车加入一箱100升的可燃冰,可着劲跑都能跑完4个长征十万里的路程!可此说法一出世,有人发出惊呼——“可燃冰?听起来像伟哥一样高!大!!上!!!”,即有人质疑:赵先生慢慢地说,可燃冰不是水与甲烷组成的么?水占八成、甲烷只占二成,它组合性质就一步万里地超过了水、超过了甲烷?钱先生悠然地说,可燃冰只是天然气存在的一种方式,其性状还是天然气。孙先生说,物质有三态,气态、液态、固态,同体积的气、液、固态的物质,质量相差很多!周先生来气了,说高压低温下存在的100升可燃冰,分解出来的甲烷在常温常压也就是16000升,压到能够使之液化的压缩瓶内,也只形成82升液化气,与汽车用之能跑246公里就不错了!吴先生说,对!我也粗略计算了一下,100升可燃冰能生产约80升的液化气,汽车约能跑300公里!在质疑声,“100升可燃冰汽车能跑5万公里”的说法,在5月19日、20日在媒体上已很少说了,一些网站甚至把含有这句的新闻报道或者评论的内容也撤出了(但没有人说它是造谣或者传谣)。正因为有赵钱孙周吴等众位“德先生”基于科学的说法以“赛先生”(Science,科学)掌眼,才让满嘴跑调的“100升可燃冰汽车能跑5万公里”立即成为国际笑话! “德先生”与“赛先生”落户我国约百年。我国可燃冰事业的进步,可以说是百年新文化运动的成果之一。此次我国可燃冰试采成功,从某种意义上说,也是一次对“德先生”与“赛先生”落户我国情况的普查,检验两位先生在我国发育、发展的情况,各说说法是否浮而不实而以伪乱真?是否罔顾事实而掩耳盗铃?是否夜郎自大而虚张声势?等等。

  习近平总书记2016年5月30日在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上的重要讲话中提出:“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”通过近期可燃冰试采成功的社会响应来看,对于可燃冰领域,我国取得了一定的科技创新,但科学普及却还任重道远。实事求是的科学精神,仍然是我国创新发展的出发点。

参考文献:

[1] 张炜,范久达,吴西顺. 日本天然气水合物研发进展及对中国的启示. 国土资源情报,2014年第11期.

[2] 郭洪周. 可燃冰,走在绿色开发的大路上. 中国国土资源报,2017年6月3日第5版.

[3] 桂小笋. “可燃冰”奏响万亿蛋糕狂想曲. 证券日报,2011年1月14日.。

[4] 陈净. 可燃冰,能源竞争下一站. 国际金融报,2013年3月14日.

[5] 张旭东. 日本率先开发可燃冰. 第一财经日报,2013年3月20日.

[6] 众石. 可燃冰不是救命草. 中国青年报,2013年3月18日.

[7] 贺春禄. 中国可燃冰研究开发落后日本十余年. 中国科学报,2013年3月27日.

作者:郭友钊博士,中国地质科学院教授级高工,中国地质学会会员、中国科普作家协会会员、中国作家协会会员

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