谁来为21世纪中国加油-第32部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
一、煤层气煤层气是在煤层中自生自储的非常规天然气，主要形成于煤的热演化作用，与常规天然气在成分和利用上完全相同。过去被认为是“瓦斯灾害”，现在则成为一种“优质能源”，被确立为一种独立的新矿种。
世界上有74个国家蕴藏有煤炭资源，同时也赋存着丰富的煤层气资源。目前已有29个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。美国从20世纪80年代以来，为了发展煤层气产业，先后投入了60多亿美元，进行了大规模的科研和试验，取得了总体勘探开发技术上的突破。1984年，美国国会通过了煤层气享受税后款补贴政策，规定每采1立方米煤层气可获得2。82美分的补贴税额。在这项政策和大量科研成果的推动下，美国煤层气产量大幅上升，1997年已达到300亿立方米，约是我国同年天然气产量的1。5倍。美国快速发展煤层气产业的经验已引起了世界各国的重视，许多国家纷纷制定了相应的鼓励政策。
我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国。伴随着煤炭的开采，每年向大气中排放甲烷约194亿吨（甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍），开发利用煤层气不仅可以直接减少煤矿甲烷的排放量，而且可以有效缓解大气因燃煤造成的环境压力。
我国煤层气资源十分丰富，2004年11月28日发生的陕西铜川陈家山煤矿瓦斯爆炸，夺去了166名矿工的生命，引起国人震惊。陈家山煤矿就是一个典型的煤、气、油共生矿，是煤层气突出矿井。如果能够先开采煤层气，再开采煤矿，那么发生事故的比率将会大大降低。
据估算，我国陆上埋深2000米以内的煤层气资源量就已达35万亿立方米，与常规天然气资源量38万亿立方米相近，占世界排名前12名有煤层气资源的国家煤层气资源量总和的13％。
我国煤层气勘探开发始于20世纪80年代初，已经积累了丰富的经验和宝贵的资料，获得了关于中国煤层气地质理论和开发技术等方面的多项规律性认识，部分勘探活动也取得了突破性进展。在山西沁水盆地南部，中联煤层气有限责任公司已经探明了550平方公里的含气面积，获得了近1000亿立方米的煤层气储量，获得了单井日产16000立方米的高产突破，取得了较好的经济效益。
二、天然气水合物天然气水合物是一种透明晶体，俗称“可燃冰”。它沉睡在300米至5000米或更深的海洋深层和陆上的永久冻土层下。它的能量惊人。研究表明，1立方米的“可燃冰”所释放的能量相当于146立方米的天然气，因此，它又是一种另类天然气，是一种由天然气和水相互作用形成的类冰固态化合物。
“可燃冰”是一种具有重要战略意义的新能源，受到发达国家的日益重视。然而，“可燃冰”的开采难度极大。它易挥发、易释放、很活泼，不能像石油开采那样自喷流出，也不能把它从海底一块块搬出。一旦开采失控，“可燃冰”便会迅速分解，使得大量甲烷逸入大气层，使臭氧层遭到严重破坏。二战胜利后，南美的大西洋百慕大地区不知何故引起了天然气水合物的巨量分解，造成了严重的海水气化和海啸。当时，在该海域航行的数艘船只沉没海底。严重的海啸产生的海水动荡和气流负压卷吸作用，竟然将3000米高空正在演习的5架军用飞机吸入海底，无影无踪。足可见其禀性的暴烈。
目前公认全球“可燃冰”总资源量达500亿亿立方米，是所有煤、石油、天然气总和的2—3倍，相当于目前世界年能源消耗的200倍。看着这块诱人的能源大蛋糕，各国科学家都摩拳擦掌、跃跃欲试。1991年，美国能源部组织召开“美国国家天然气水合物学术研讨会”。1998年参议院通过决议，把“可燃冰”作为国家发展的战略能源列入国家级长远规划，计划到2015年进行商业性试产。日本经济产业省2002年3月11日发布消息，称开采“可燃冰”的实验获得成功，在今后的10年中，要开发出实用技术。我国从1990年开始研究勘察“可燃冰”，2001年5月，广州市海洋地质调查局在我国南海海底发现了巨大的“可燃冰”带，其资源总量估计相当于全国石油总量的一半。
三、核聚变能原子弹和氢弹的巨大威力令人惧怕。但能否将原子弹和氢弹中蕴藏的能量直接利用，却是科学家们一直追求的目标。
原子弹和氢弹中的巨大能量是在瞬间释放出来的，而要作为常规能源使用，就必须实现可控制的核裂变和核聚变。原子弹的能量来自于核裂变，对于核裂变来说，控制起来相对比较容易，裂变核电站早已经实现商业运行。但能用来产生核裂变的铀235等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生长寿命的放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。
第七部分寻找替代能源不可回避（4）
对人们来说，最具诱惑力的自然是核聚变，氢弹的能量即来源于此。核聚变的单位质量产生的能量比核裂变要大得多。实际上，宇宙中最常见的就是氢元素的聚变反应，所有的恒星几乎都在燃烧着氢，因为氢是宇宙中最丰富的元素。氢的聚变反映在太阳上（还有少量其他核聚变）已经持续了近50亿年，至少还可以再燃烧50亿年。氢在地球上也是非常丰富的，每个水分子中都有2个氢原子，但最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变（氢弹就是这种形式的聚变）。氘和氚发生聚变后，2个原子核结合成1个氦原子核，并放出1个中子和17。6兆电子伏特能量。就氘来说，它是海水中重水的组成元素，每升水约含30毫克氘，产生的聚变能量相当于300升汽油。而地球海水中的氘储量多达4万亿吨。一座1000兆瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304公斤，海水中的氘足够人类使用上百亿年，这就比太阳的寿命还要长了，更不要说再使用氢了。另外，除氚具有放射性危险之外，氘—氚聚变反应不产生长寿命的强放射性核废料，其少量放射性废料也很快失去放射性。氘—氘反应没有任何放射性。可以说氢及其同位素的聚变反应是一种高效清洁的能源，而且真正是用之不竭。有人预言说，核能将是继石油、煤炭和天然气之后的主要能源，人类将从“石油文明”走向“核能文明”。
1991年11月9日17时21分，物理学家们用欧洲联合环形聚变反应堆在1。8秒内再造了“太阳”，首次实现了核聚变反应，温度高达2亿摄氏度。为太阳内部温度的10倍，产生了近200万千瓦的电能，从而使人类多年来对于获得充足而无污染的核能梦想向现实大大迈进了一步。
我国自行设计和研制的最大受控核聚变实验装置“中国环流器一号”已在四川省乐山市建成，并于1984年9月顺利启动。1995年建成“中国环流器新一号”。2002年12月2日，“中国环流器二号”A装置开始运行，标志着我国已经迈进世界核聚变研究大国行列。
目前，美、英、俄、德、法、日等国都在竞相开发核聚变发电厂。科学家们估计，到2025年以后，核聚变发电厂才有可能投入商业运营。2050年前后，受控核聚变发电厂将广泛造福人类。
四、氢能氢是自然界存在最普遍的元素，宇宙质量的75％是氢。除空气中含有氢气外，氢主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。地球的表面71％被水覆盖，估计全球的总水量有144亿亿吨，其中海水占97。47％。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。氢的来源是取之不尽、用之不竭的。
氢能是一种清洁的新能源和可再生能源。氢多作为燃料用于交通运输、热能和动力生产中，具有高效率和高效益的特点。如超音速飞机使用氢燃料比使用常规燃料的效率要高38％；氢气内燃机汽车的效率约为汽油汽车效率的2。5倍；氢燃料电池在固定动力站应用中效率可达80％，在催化加热器中的热效率可接近100％。
早在第二次世界大战期间，氢即用作A…2火箭发动机的液体推进剂。1960年液氢首次用作航天动力燃料。1970年美国发射的“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。现在氢已是火箭领域的常用燃料了。对现代航天飞机而言，减轻燃料自重，增加有效载荷变得更为重要。氢的能量密度很高，是普通汽油的3倍，这意味着燃料的自重可减轻2/3，这对航天飞机无疑是极为有利的。今天的航天飞机就是以氢作为发动机的推进剂，以纯氧作为氧化剂的。
现在科学家们正在研究一种“固态氢”的宇宙飞船。固态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料。在飞行期间，飞船上所有的非重要零件都可以转作能源而“消耗掉”。这样飞船在宇宙中就能飞行更长的时间。
在超音速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究已进行多年，目前已进入样机和试飞阶段。在交通运输方面，美、德、法、日等汽车大国早已推出以氢作燃料的示范汽车，并进行了几十万公里的道路运行试验。其中美、德、法等国是采用氢化金属贮氢，而日本则采用液氢。试验证明，以氢作燃料的汽车在经济性、适应性和安全性三方面均有良好的前景。
推动氢能开发的另一个重要原因是工业化国家日趋严格的环保政策，尤其是对汽车排污制定了更为严格的限制标准。据调查，世界40家重要的汽车厂商中，为了发展环保型汽车，有25家决定考虑采用氢能。另外，日本已经从1995年开始研究以氢气取代城市煤气，以逐步减少对进口石油、天然气的依赖。
氢还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢，如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等；化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石等。
人们从水中提取氢能的研究已获重要进展，一种方法是通过电解水产生氢气。近年来，科学家又提出光解水制氢的方法，此外，生物制氢的方法也受到人们的青睐。总之，随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善，氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。
五、燃料电池燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇等燃料的化学能直接转换成电能的一类化学能源。与燃煤、燃油等火力发电相比，燃料电池无中间燃烧环节，因此能量转换效率可以大大提高。
第七部分寻找替代能源不可回避（5）
若实行热电联产，其燃料总效率可达80％以上。更引人注意的是，用燃料电池发电时，不产生氮氧化物和硫化物，产生的二氧化碳也很少。所以，推广应用燃料电池，可以大大减少光化学烟雾、酸雨及温室效应对地球生态环境的危害。据估计，如果以燃料电池发电方式取代常规的火力发电方式，全球二氧化碳排放量可降低40％—60％，氮氧化物排放量可降低50％—90％，这对深受环境污染困扰的人类而言，不啻提供了一种理想能源。
用燃料电池作为汽车的驱动力，既可大大节约汽油，也可使汽车的轻巧度和灵活度大大向前迈进一步。
此外，还有许多新能源，如生物能、太阳能等。尽管如此，在相当长的时期内，能源在很大程度上仍要依靠石油。石油，仍是可替代程度最低的一种能源。何况，石油化工原料有许多要从石油中提取。即便是人们找到和开发出替代石油的能源，在相当长的岁月里，还不得不以石油作为石化工业的原料。
结语：打造一个“石油中国”
掩卷沉思，一个根本的话题浮出脑海，那就是呼唤着一个强大而又自信的中国昂首屹立于世界的东方。
我们自豪，有着13亿人口的中国人真正站立起来了。“和平崛起”的中国，为世界的安宁和繁荣发展提供了保证。而能源供应却逐渐成了中国经济发展的“软肋”。
中国已成为石油进口国，已经融入到世界经济一体化中，不可避免的与世界经济同期同涨落，面对高油价对国民经济的冲击，不能置身度外。
解决好能源问题，直接关系到国家发展的进程。新一届政府上任后，上至党和国家领导人，下至普通百姓，都切身体会到了石油作为战略物资和特殊商品的重要性。胡锦涛总书记先后出席中哈、中乌、中叙三个石油合作项目签字仪式。温家宝总理多次主持召开国务院会议，专题研究我国油气资源可持续发展战略和能源工业中�
