深藏于深海冻土的可燃冰,因储量巨大、清洁低碳,被视作极具潜力的“未来能源”。长期以来,开采难、转化低效、环保性不足等技术瓶颈,始终制约着其规模化商用。近期,我国多个科研团队在可燃冰开采、高效转化、碳封存耦合利用等领域接连取得重大突破,攻克多项世界性技术难题,为可燃冰从资源勘探走向产业化应用筑牢了技术根基,开启了清洁能源开发利用的全新阶段。
可燃冰学名天然气水合物,储存着海量甲烷资源,能量密度高、燃烧污染小,全球储量远超传统化石能源,是破解能源短缺、助力双碳目标的优质替代能源。但甲烷气体稳定性差、开采易造成资源泄漏,传统开采方式能耗高、损耗大,还可能引发海底地质扰动,高效安全利用一直是全球能源领域的攻坚难点。我国深耕可燃冰技术多年,此次系列突破实现了从开采到转化的全链条技术升级。
高效转化技术的革新是本次突破的核心亮点。海南大学海洋清洁能源创新团队研发出新型纳米催化体系,彻底破解了温和条件下甲烷高效转化的行业难题。该技术仅需70℃低温环境,就能将可燃冰中的甲烷精准转化为高附加值液态甲醇,转化选择性高达99.7%,近乎实现“零损耗”转化。相较于传统高温高压转化工艺,新技术能耗大幅降低、安全性显著提升,规避了甲烷挥发浪费与污染问题,为可燃冰就地资源化利用提供了自主可控的核心技术方案,相关成果已刊发于国际权威期刊《自然-通讯》。
在开采与环保协同领域,清华大学科研团队的创新成果填补了行业空白。团队创新提出二氧化碳置换开采技术,通过向海底可燃冰储层注入二氧化碳气体,同步实现甲烷开采、二氧化碳海底封存、海底地质修复三重目标。同时,自主研发的分段控温高压模拟系统,可精准模拟不同类型海底储层的开采特性,厘清了差异化产气规律,有效解决了传统开采易导致海底地层失稳、生态扰动的难题,实现了资源开发与生态保护的双向兼顾。
系列技术突破具备极高的产业化价值与战略意义。低温零损耗转化技术大幅降低了可燃冰加工成本,液态甲醇更便于储存和运输,完美解决了气态甲烷储运难的痛点,让深海可燃冰可就地转化、就地利用。而开采耦合碳封存技术,让可燃冰开发不再是单纯的能源开采,更是助力碳中和的绿色工程,契合我国低碳发展战略。
能源技术的革新是国家能源安全的重要支撑。此次我国在可燃冰领域的多重突破,不仅打破了国外技术垄断,补齐了清洁能源产业短板,丰富了我国能源储备体系,更为全球可燃冰规模化绿色开发提供了中国方案。随着技术持续迭代优化,未来可燃冰有望逐步走进商用阶段,成为传统化石能源的重要替代品,为我国能源转型、绿色发展与能源安全保驾护航。