日本的可燃冰开发是怎样的情况?
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发布时间：2022-04-23 05:44
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时间：2023-10-17 02:52
由于日本化石能源非常匮乏，使之已经成为可燃冰产业研究最为积极的国家。日本的海洋可燃冰工作开展较晚，但发展极为迅速，短短几年就处于国际领先水平。日本已经确立了深海可燃冰的开发计划，通过试验表明日本有望在2018年实现可燃冰的商业性开发。1994年，日本成立了可燃冰开发促进委员会，提出了多项开发利用可燃冰的国家计划。
日本还特别重视可燃冰的工业化开采能力的创新和发展，不仅参加了阿拉斯加示范井、加拿大马更些三角洲实验井的工业化钻探，而且集中国家力量在日本近海完成了多口可燃冰气井的试验钻探。包括2口深井、1口试验井，钻穿冻土层，获取水合物样品，评估工程技术(主要是取心技术和生产技术)，检验新研制的技术装备。
1992年在日本东京召开的第29届国际地质大会上，美国能源部的卡尔森表明在日本周缘海域共发现9处的拟海底反射层分布区。总厚度为15米的。可燃冰矿层位于海底以下150～300米处。估计在日本南海海槽的拟海底反射层分布面积约35000平方公里。美国能源部发表的上述评估数据引起了日本通产省、科技界及企业界的高度重视。1995年通商产业省资源厅石油公团和地质调查局等设立了“甲烷水合物研究及开发初步计划”，投资150亿日元；1996年确认冈县御前崎海域水下2700米处发现甲烷水合物，分布面积广，蕴藏丰富，受到很大震动和鼓舞。在日本资源厅内有常设“甲烷水合物开发研究委员会”，日本能源学会内专设“甲烷水合物委员会”，专门组织学者专家从事专题调查与研究；2004年日本计划由海洋科学技术中心建造一艘地球深部探测船，能在7000米深处有效地开采这种矿藏。1998年通过高压装置，日本人工合成了甲烷水合物。
据1999年11月日本资源能源厅的调查，日本南部海沟蕴藏着42000平方公里的可燃冰矿藏，储量约为目前日本年天然气消费量的1400倍。有报道称，日本可燃冰的储量非常丰富，仅仅是日本近海的储量就可供使用100年。
2000年1月下旬，日本通产省和石油财团宣布，在南海海槽水深950米处实施钻探，在日本静冈县御前崎近海发现了可燃冰含量高达20％的砂岩层，证明那里存在丰富的可燃冰资源。计算表明，该海域水合物中蕴藏的天然气储量，相当于日本140年消耗的天然气总量可达7?4万亿立方米。2004年正式在日本近海十多处开始试验性开采。2004年8月，日本海首次采集到可燃冰。2004年7月28日至8月4日，日本东京海洋大学和东京大学组成的联合研究小组乘坐东京海洋大学的研究练习船“海鹰丸”号，对位于离新野县上越市约30公里的直江津海域，南北长5公里，东西宽3公里，深约1000米范围内的有可燃冰存在的日本海海底进行调查。
他们使用鱼群探测器探测到从海底喷发而出的甲烷直径100米范围内有40处。这在全世界也是很罕见的现象。然后对15处甲烷喷发的海底，插入直径8厘米的导管进行试采，其中1处可采集到固体的可燃冰，其储藏厚度至少在3米以上，并通过低温高压技术将从喷出孔附近采集的固体可燃冰固体原状保存成功。同时在甲烷气泡密集的海底，还首次成功地拍摄到36个柱状喷发的图像。一条蕴藏量惊人的海沟在本洲岛海岸线30英里外被科学家发现在海沟里的甲烷呈水晶状，大约有500米厚，总量达40万亿立方米。这个储量尽管还不能与沙特或者俄罗斯的石油资源相比，但也足够日本用上一阵了。日本科学家们对这一结果很是兴奋，他们表示将尽快拿出合适的方案开采这些被忽视的资源。
2006年9月，东京大学和海洋研究开发机构的一个研究小组表示，他们在新潟县上越市附近海域成功拍摄到从海底喷出的甲烷气体在喷出后随即变为固体的天然气水合物，然后以固体颗粒的形式上升到浅层海面的这一过程。
该研究小组在新潟县上越市西北约30公里海域使用无人探查机对从深约1000米的海底喷出的大量甲烷气体进行了调查。通过调查发现，喷出后的甲烷气体在上升数10厘米后就转化为天然气水合物，并以固体颗粒(直径为5～10毫米)的形式上升到水深约270～280米处，然后再转化为甲烷气体。
2007年12月，包括三井工程与建筑公司、国际石油开发公司控股公司在内的9家日本公司组建的财团宣布，到2012年天然气水合物的生产和运送技术将实现商业化。为此，这些公司将于2009年初投资约300亿日元在日本大型气因附近建设中型装置。该财团的其他成员包括日本石油开发公司、三井O?S?K公司、东京瓦斯公司等。
目前，日本已基本完成了对其周边海域的可燃冰的调查和评价，并圈定了12块可燃冰矿集区。在此基础上，日本计划在2010年进行试生产，开发其领海内的可燃冰。
可燃冰开发的同时，也有很多年不见的危险。比如，降压让大量的甲烷气体慢慢浮上海面，这些温室气体的出现会对全球气温造成什么样的影响还不得而知。这还是开采成功后的顾虑，在开采过程中依然存在许多未知的安全威胁。科学家们提醒日本*在开采中必须警惕海底的海沟崩塌。人们还没有完全搞清楚，表面平静的海洋底下究竟在进行着哪些变化。如果开采中一个不小心造成目标海沟坍塌或是类似于泥石流的灾难，不仅会给开采国带来巨大人力、财力损失，由此泄漏的大量温室气体更会让世界担忧。
日本要大量开采可燃冰，还面临其他一些问题。首先是能源消耗问题。虽然可燃冰中存在的天然气能源利用率比石油和煤炭都高，但在目前的技术水平下，将其从埋藏处输送至地表所需的能源消耗量远高于可燃冰自身所含能源量。因为可燃冰不能实现自喷，而且埋藏在深深的海底，所以开采运输可燃冰是一项十分巨大的工程，需要大量的资金和大量的能源。其次，大规模地在海底钻孔、安置各种设备无疑会惊扰到海洋中的鱼类，生活在海边的渔民的收入会因鱼类的远离海岸受到直接的影响。
日本一方面大力勘查海底可燃冰矿藏，另一方面加紧可燃冰的人工合成。据美国《化学工程》2007年4月报道，日本三井造船公司正在建设一套能每日生产5吨的天然气水合物的中型装置。该小型装置自2003年以来一直在运转。作为日本新能源工业技术开发组织支持的1300万美元项目的一部分，三井公司计划验证用天然气水合物替代液化运输天然气的可行性。新装置生产的天然气水合物通过专门设计的运输车把天然气送到用户。为了在2009年以后运送天然气水合物，同时也在设计和建造专用的运输船舶。
