从人工合成“可燃冰”,到拥有一整套的实验室检测设备,成为国内权威的检测鉴定中心,在中国“可燃冰”研究领域中,青岛是不可或缺的一个重要地点。
坐落在福州路的青岛海洋地质研究所(以下简称“海地所”),在周围高楼大厦的掩映下并不突出。然而,国内实验设备最完善的关于“可燃冰”研究的重点实验室就在这里。
海地所自1999年就开始筹建该实验室,是国内地学和海洋方面首个天然气水合物专业实验室,经过十多年的努力,该实验室的实验条件已位居国内首位。该实验室预计明年将迁至蓝色硅谷核心区,将为我国战略新能源的进一步勘查和开发提供有力的保障。
成功测定“可燃冰”样品
天然气水合物分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,因其外观像冰且遇火即可燃烧,所以被称作“可燃冰”。国际科学界预测,它将是继石油、天然气之后的最佳能源,因此被科学家誉为“未来能源”。近年来,“可燃冰”被各个国家视为战略能源,但是我国在可燃冰勘探和开采方面还比较薄弱。原国土资源部海洋地质实验检测中心主任、海地所研究员业渝光告诉记者,为了给“可燃冰”的勘查和开发做好服务,海地所十余年来一直在不懈努力,建设天然气水合物实验室。
业渝光告诉记者,在中国地质调查局的支持下,经过之前一年多的前期调研,2001~2002年,他们团队承担了这一地调项目并研制了第一套具有光学、电学和声学探测技术的水合物低温高压实验装置,成功合成并点燃了天然气水合物样品,从此开始了“可燃冰”实验室的建设之路。此后,业渝光团队共研制具有自主知识产权的实验装置12套,开发了多种实验技术,为我国“可燃冰”的勘探和开采提供了技术保障,也为“可燃冰”的基础性研究奠定了实验基础。
2002年,中国地质调查局在我国南海海域某区首次发现了面积达8000多平方公里的天然气水合物气藏标志。2007年,中国科学家首次在南海北部成功钻获“可燃冰”。业渝光带领着他的团队成功地测定了我国首次在海域和陆域冻土区钻获的“可燃冰”结构,为我国“可燃冰”提供了准确的科学证据。
“火眼金睛”辨别“可燃冰”
业渝光告诉记者,该实验室以服务于国家能源建设的重大需求、解决“可燃冰”勘探开发相关理论和关键技术问题为研究特色。“其中一项重要工作是检测勘探出的物质是否为‘可燃冰’并确定其分子结构。”
业渝光和他的团队在2002~2010年完成了“可燃冰”专项的研究,取得了多项研究成果,从去年开始,业渝光和他的团队又开始了新的国家天然气水合物的专项研究。业渝光告诉记者:“以现有的科研条件为支撑,以承担的各类项目为保障,合理进行学科规划和各研究单元的设置,通过学科规划与基础设施建设,补充完善、建全建实‘可燃冰’勘探开发所需的实验设备及仪器体系,实验室必将在更先进的领域中占有一席之地。”
三年内将达世界水准
业渝光认为,此次国土资源部重点实验室建设启动后,实验室计划在三年内达到具有世界水平的天然气水合物实验室,并组建一支初具规模的、具有行业特色和优势的科技创新团队。“明年实验室将与海地所一起搬到蓝色硅谷核心区,随着实验室面积扩大,研究进程也会随之加快。”业渝光介绍说,争取在5~10年内发展成为一支人员精干、装备精良的具有较高水平和国际影响力的科研队伍,跻身国际天然气水合物领域的先进行列。
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40多个国家掀勘探热
“可燃冰”能量密度非常高,是煤的10倍,具有使用方便、燃烧值高、清洁等特点,是近20年来在海洋和冻土带发现的最大新型洁净能源。更为重要的是,“可燃冰”储量巨大,相当于全球已探明石油、煤炭和天然气总量的两倍,因此被誉为未来最具有开发前景的战略资源之一。
上世纪60年代末,美国在深海钻探中发现了海底“可燃冰”,前苏联也发现了世界上第一个“可燃冰”矿田麦索亚哈气田。自此,全球开始掀起大规模研究、探测和勘探“可燃冰”热潮。
至上世纪90年代中期,美、俄、荷、德、加、日等诸多国家探测“可燃冰”的目标和范围已覆盖了世界上几乎所有大洋陆缘的重要潜在远景地区,以及高纬度极地永冻土地带和南极大陆及陆缘区等。
目前,至少已有40多个国家,针对“可燃冰”展开了国家级的资源调查和研究工作,并已调查发现“可燃冰”的矿点共有100多处。其中美国的“可燃冰”调查研究走在世界前沿,计划到2015年实现商业性开采。