开发天然气水合物的利与弊

开发天然气水合物的利与弊 　 美国地质调查局经过多年调查研究认为，天然气水合物将成为本世纪的一种主要能源，是能源的“一个新领域”。 　　按保守估计，“全世界的天然气水合物形式存在的碳的总量是地球上已知化石燃料（包括煤）中碳含量的2倍”，“谁掌握天然气水合物的开采技术，谁就可以执21世纪世界能源之牛耳。” 　　天然气水合物作为21世纪的替代能源是世界能源发展的大趋势。这不仅具有经济意义，而且具有政治意义。美国伍兹霍尔海洋研究所的一名科学家认为，天然气水合物的开发利用可能改变世界能源结构和对中东石油的重要性产生极大的影响。日本和印度在其领海中发现大量的天然气水合物的矿藏，具有重大的地缘政治意义。这两个国家已在大张旗鼓地研究开发和利用天然气水合物。 　　开发天然气水合物并不困难，在西伯利亚气田中开采甲烷表明，目前的开发技术是可行的，但是从天然气水合物中开发大量的甲烷将对环境带来什么样的影响，已引起很多国家的政府和科学家的关注，关注的焦点集中在地质灾害和对气候的影响。 　　天然气水合物决定着沉积物的物理特性，因此影响着海底的稳定性。天然气水合物在一定的压力和低温条件下是稳定的，如果压力减小或温度增加就可能造成天然气水合物的离解，从而造成地质灾害。墨西哥湾和北大西洋的油气开采已从浅水区向深水区转移，就是考虑深水区的天然气水合物更稳定。天然气水合物直接关系到海上石油和天然气开发的安全。油气生产引起的少许的压力或温度的变化（增高）就可能引起天然气水合物层的断裂，从而引起井喷、海底塌陷和沿岸滑坡。近年在墨西哥湾发生的一系列油气勘探事故，就可能是天然气水合物的离解而引起沉积物的移动，以及原本被天然气水合物封压在其下层的气体的大量释放而造成的。气温和压力的变化引起天然气水合物矿层的断裂从而引起的海底塌陷，古已有之。例如在最后一次冰川运动中，由于极地冰盖的形成导致海平面的降低从而引起对海底压力的降低，进而导致了海底的塌陷。 　　经调查研究证明，在美国大西洋大陆边缘发生的多次滑坡几乎都与天然气水合物矿层的断裂有关。关于由天然气水合物的形成过程和断裂引起的变化及其对海地沉积物物理特性的影响，普遍认为还有待进一步研究，这不仅关系到安全有效地开发利用天然气水合物，也关系到海底油气的开采，海底国防以及海底废物处理等。 　　人们对开发天然气水合物可能造成的环境影响另一个关注点是对气候的影响。尽管目前大气中甲烷的含量还很少，但它的温室效应比二氧化碳要大得多。开采天然气水合物将有大量的甲烷气体向大气中释放，这将对气候产生极大的影响。据测算，甲烷的全球变暖的潜能在20年的期间内是二氧化碳的56倍。也就是说，一个单位重量的甲烷，在20年的期间内，它的增温效应是同样重量的二氧化碳的56倍。由于大气中的化学反应，甲烷的增温效应随时间而降低。上个世纪，全球变暖0.8℃，这一变化正在对海洋产生影响，可能导致天然气水合物的离散而加剧全球变暖的趋势。 　　很多科学家认为，天然气水合物中的甲烷最终将对全球气候产生稳定的影响。在冰期开始时，地球变冷，冰盖扩大而引起海平面下降，海平面的下降又引起对海底压力的下降，这样就引起了天然气水合物的离散和甲烷释放，增加大气的温室效应，从而阻止了全球继续变冷。这样，天然气水合物可能是稳定全球温度的一个重要因子。 　　然而，如果大量开发天然气水合物，人为破坏这种自然调节的平衡，后果将怎样呢？尽管如此，开发天然气水合物作为新的清洁能源已成为很多国家能源发展的国策，这些国家大多双管齐下，一方面大力进行天然气水合物的勘探和开采活动，一方面加紧研究这种活动可能对环境造成的影响。由于这一问题具有国际性，很多国际机构和国家正在加紧这方面的合作研究。 　　我国是能源需求大国，已经开始天然气水合物的勘探活动，这无疑是明智的举动，但与此同时应加强开采天然气水合物对环境影响的研究，尤其应该加强在这方面的国际合作。调查研究发现，天然气水合物既存在于国家管辖范围内，也存在于国际海底。天然气水合物矿藏的稳定带处于500-700米水深以下的海底，水深越深天然气水合物就越稳定，因此在水深较深的区域开发天然气水合物造成的环境影响可能也越小。我国除在近海进行天然气水合物的勘探外，也应在国际海底进行天然气水合物的勘探和研究。中国大洋矿产资源研究开发协会将在今后的调查航次中增加天然气水合物的调查项目，为我国开发利用天然气水合物这一能源贡献一份力量。