Gorljivi led: kako se v Rusiji razvijajo tehnologije za pridobivanje metana iz plinskih hidratov. Kitajska je objavila posnetek uspešnega rudarjenja vnetljivega ledu v Južnokitajskem morju

"Vnetljivi led", ki ga je prvič proizvedla Kitajska, v naslednjem desetletju ne bo mogel konkurirati ruskemu zemeljskemu plinu. Za energetsko revolucijo je treba najprej izdelati tehnologijo in znatno znižati stroške njene proizvodnje, pravi predavatelj na Finančni univerzi pri vladi Ruske federacije Igor Juškov.

Kitajski "vnetljivi led"

Kitajski naftalci so bili prvi na svetu, ki so pridobili hidrat zemeljskega plina z dna Južnokitajskega morja. Kitajci so svoj uspeh takoj označili za ogromen. Po njihovem mnenju je "gorljivi led" sposoben narediti revolucijo v energetskem sektorju, primerljivo z revolucijo iz skrilavca. Skupno so proizvedli približno 120 kubičnih metrov energije, vsebnost metana v njej je 99,5%.

»Govorimo o plinskih hidratih in Kitajci tukaj niso pionirji. Različne države se razvijajo že skoraj od sredine 20. stoletja, Japonci pa so bližje preboju. Lani so že objavili, da so testirali industrijsko proizvodnjo plina iz plinskega hidrata. Načeloma se plinski hidrat lahko proizvaja kjer koli. Metan se nahaja v majhni plasti muljastih usedlin, in če pridete na močvirje ali poplavno območje v bližini ribnika, lahko metan pridobite sami z navadnim kemičnim svinčnikom.

Znano je, da se največje zaloge plinskih hidratov nahajajo v Bajkalu. Toda trenutno ni komercialno izvedljive tehnologije proizvodnje plinskih hidratov, čeprav številne države delajo na tem. Stroški proizvodnje "vnetljivega ledu" bodo bistveno višji od nakupa plina pri drugih dobaviteljih s tradicionalnih polj. Toda če bi proizvodna tehnologija nenadoma postala na voljo, bi vsi začeli črpati plin iz plinskih hidratov in takrat bi se začela svetovna energetska revolucija,« komentira FBA "Ekonomija danes" strokovnjak.

Stroški pridobivanja "vnetljivega plina"

Znanstveni sodelavec Centra za panožno ekonomijo Raziskovalnega finančnega inštituta Andrej Gordejev po drugi strani ugotavlja, da je doslej nemogoče primerjati uspeh Kitajske z revolucijo iz skrilavca, saj se je pripravljala zelo dolgo.

»Najprej bomo videli razvoj in implementacije, ki pa zahtevajo resna vlaganja. Najverjetneje kitajska tehnologija proizvodnje plinskih hidratov v prihodnjih letih ne bo postala razširjena. Poleg tega se bo doba ogljikovodikov nadaljevala, tudi kljub razvoju alternativne energije in električnih vozil.

Glavni kamen spotike pri ta primer je pomanjkanje infrastrukture, saj ostaja njena izvedba kapitalsko intenzivna naloga. Seveda je odkritje Kitajske do neke mere inovativno, vendar ne bo konec dobe ogljikovodikov, a bo nafta v naslednjem desetletju ohranila svoj položaj na energetskem trgu,« nam razlaga vir.

Leta 2013 so Japonci prvič napovedali pridobivanje metana iz "gorljivega ledu", medtem ko vzorcev hidrata niso dvigovali z dna morja, zemeljski plin po izčrpavanju vode je šla po cevovodu navzgor.

»Kitajci pa zamrzujejo usedline mulja, nato pa iz njih črpajo plin, se pravi, da uporabljajo drugačen način pridobivanja. Celotno vprašanje je cena takšne proizvodnje. Če imamo povprečni strošek proizvodnje v vrtini 10-15 dolarjev, na velikih poljih v Yamalu pa se nagiba k nič, potem bodo v primeru "vnetljivega ledu" izjemno visoki.

Isti skrilavec je tehnologijo črpanja razvijal približno 30 let, dokler ni dal sprejemljivih rezultatov, medtem ko je plin na trgu takrat stal več. Zdaj se cena plina giblje od 200 do 300 dolarjev za 1.000 kubičnih metrov in je zelo težko razviti alternativne vire po takšni ceni, preprosto ne prenesejo konkurence,« povzema Juškov.

Kitajska je napovedala energetski preboj. Strokovnjaki so kopali "vnetljiv led" z dna Južnokorejskega morja. Je kombinacija vode in zemeljskega plina. Sovjetski znanstveniki so ga odkrili pred več kot pol stoletja. Medtem v Nebeškem cesarstvu zagotavljajo, da bo v prihodnosti ves svet prešel na pridobivanje te snovi, njihov preboj pa pomeni več kot "revolucija skrilavca". Lahko nova vrsta gorivo za zasenčenje nafte in plina?

To je prvi posnetek tistega, kar je Kitajska imenovala zgodovinski preboj. Kitajska si za to prizadeva že 20 let. Zlitina vode in metana. Gorivo prihodnosti. Tako mu pravijo na svetu. Več ga je kot vse nafte, plina in premoga na planetu. Dovolj za stoletja.

"Vodila jo bo Kitajska, po preboju ZDA v proizvodnji plina iz skrilavca. To bo vplivalo na razvoj celotne svetovne energetske industrije. Takih nahajališč plinskih hidratov je na stotine po svetu. Od Tihi ocean do Črnega morja in Bajkala,« je povedal Li Jinfa, namestnik vodje kitajskega geološkega zavoda.

Plinski hidrati so običajno skriti pod morskim dnom blizu obale in pod permafrostom. To pomeni, da sta za njihov nastanek potrebna dva dejavnika - mraz in visok tlak.

Gorljivi led je isti zemeljski plin, le v drugačni obliki. Zaradi nizkih temperatur in visokega tlaka kristalizira in izgleda bolj kot rahli sneg ali led. Taljenje sprošča vodo in metan. En kubični meter takega ledu vsebuje 164 kubičnih metrov zemeljskega plina.

Znanstveniki iz ZSSR so prvi predlagali, da takšno gorivo obstaja v naravi, in odkrili prvo nahajališče - že v 60. letih. Raziskave so bile izvedene na inštitutu Gubkin. Od takrat so številne države eksperimentirale. A zaradi visoke cene in nedonosnosti je bilo malo stvari, kjer je šlo za proizvodnjo. Japonska je bila najuspešnejša.

Toda Kitajska zagotavlja, da je bila prva, ki je iz morskega dna pridobivala gorljiv led in to v takšnih količinah. In da je operacija potekala na njegovi opremi. Tudi tehnologija je domača. Toda ali je res, da se je led prebil?

"Tu ni nič tako fantastičnega. To je le tehnično, bi lahko rekli, eksperimentalna tehnologija. Tukaj pravzaprav ne gre za novo gorivo, gre za navaden zemeljski plin metan, ki ga proizvajamo na klasičnih poljih. In ker se ker nimajo svojih klasičnih polj, začnejo izumljati nove metode pridobivanja, zato se tukaj vsak trudi preizkusiti svojo tehnologijo, da bi imel tudi plinsko polje,« je pojasnil Igor Juškov, vodilni analitik Sklada za nacionalno energetsko varnost.

O kakšni proizvodnji v industrijskih količinah seveda še ni govora. Kitajska si tak cilj zada do leta 2030. Toda nekateri kitajski strokovnjaki menijo, da pred letom 2050 ne bi smeli pričakovati ničesar.

Kako donosno je vse to, je še vprašanje. Japonci so izračunali, da bi tisoč kubičnih metrov plina iz gorljivega ledu stalo od 400 do 1300 dolarjev. 2-3 krat višje od naravnega.

"Najpomembnejše je, da ne objavljajo podatkov, ampak koliko je stalo, da dobiš ta metan? Se pravi, tukaj lahko letiš na Luno po gorivo, drugo vprašanje je, koliko denarja boš za to porabil. In vprašanje je res, ali bo komercialna tehnologija razvita ali ne,« je dejal Igor Juškov.

Prav tako še ni jasno, koliko plina je mogoče pridobiti iz dokazanih ali sumljivih zalog. Od prve komercialne vrtine v formacijah skrilavca v ZDA je do komercialne proizvodnje minilo skoraj 200 let.

MOSKVA, 18. maja - RIA Novosti. Kitajska je napovedala uspešen poskus pridobivanja "vnetljivega ledu" - hidrata zemeljskega plina - z dna Južnokitajskega morja. Po besedah ​​predstavnikov ministrstva naravni viri Kitajska oddaja na CCTV, bi začetek komercialne proizvodnje plinskega hidrata lahko pomenil prehod na čisto alternativno energijo prihodnosti.
Kot je povedal predstavnik kitajskega geološkega zavoda Ye Jianliang, dela na pridobivanju plinskih hidratov iz globine več kot kilometer potekajo od 10. maja. V tem času je bilo mogoče izdelati več kot 120 tisoč kubičnih metrov plin.
Po besedah ​​vodje oddelka za raziskave energetskega kompleksa sveta in Rusije Inštituta za energetske raziskave Ruska akademija Znanosti Vyacheslav Kulagin, je še prezgodaj govoriti o začetku energetske revolucije.

"To, da je Kitajska uspela potrditi možnost pridobivanja plina iz plinskih hidratov, je z vidika znanosti res dosežek," komentira Vjačeslav Kulagin. Po ocenah bo v prihodnjih letih in celo desetletjih črpanje plina iz plina hidrati verjetno ne bodo postali dobičkonosni, Kitajska pa na primer v svojih strateških dokumentih plinskih hidratov ne obravnava kot enega glavnih srednjeročnih goriv.35 let preden je tehnologija postala ekonomsko uspešna in je bila prva proizvodnja plina iz skrilavca daljnega leta 1821. V primeru hidratov bo vse bolj jasno, ko bodo objavljeni ekonomski kazalci projekta.«

"Vnetljiv led" - plinski hidrat - je ledena kristalna spojina, ki jo tvorita zemeljski plin (metan) in voda pri visokem tlaku in nizki temperaturi. En kubični meter "gorljivega ledu" vsebuje 164 kubičnih metrov konvencionalnega zemeljskega plina in praktično ne vsebuje nečistoč. Ocenjene svetovne zaloge gorljivega ledu so več kot dvakrat večje od premoga, nafte in zemeljskega plina. Večina velika nahajališča ki se nahaja ob obali Kitajske. Prve uspešne poskuse črpanja zemeljskega plina iz plinskih hidratov je Japonska izvedla leta 2013, kasneje pa je razvoj ustavila.

Proizvodnja nafte iz skrilavca. Peking trdi, da je prvi na svetu, ki je iz morskega dna izvlekel tako imenovani "gorljivi led" - novo alternativno gorivo, ki je na svetu več kot nafta, plin in premog skupaj. Je res vse tako, kot pravijo Kitajci?

Kitajski naftni delavci so prvi na svetu pridobili "vnetljiv led" - hidrat zemeljskega plina z dna Južnokitajskega morja, poroča kitajska centralna televizija, ki se sklicuje na ministrstvo za zemljišča in naravne vire LRK.

Vzorce "vnetljivega ledu" so dvignili z globine več kot 1,2 kilometra, sam 200-metrski podvodni vodnjak se je nahajal 285 kilometrov jugovzhodno od Hongkonga. V samo osmih dneh delovanja je bilo izkopanih 120 kubičnih metrov »gorljivega ledu«, ki vsebuje 99,5 % metana. En kubični meter plinskega hidrata običajno proizvede 164 kubičnih metrov zemeljskega plina.

"To bo tako velik dogodek kot revolucija iz skrilavca, ki se je zgodila prej v ZDA. Zaradi tega se bodo metode porabe energije v prihodnosti spremenile,« je dejal Li Jinfa, namestnik direktorja Oddelka za geološke raziskave ministrstva.

Kitajska je v razvoju naredila "napredek brez primere". teoretično podlago in tehnologije na tem področju, zaradi česar je država prevzela vodilni položaj v svetu pri proizvodnji "gorljivega ledu".

Ta uspeh je bil uradno potrjen na spletni strani Ljudske vlade Ljudske republike Kitajske: po 20 letih nenehnega raziskovanja, geološkega raziskovanja, razvoja ustreznih tehnologij, ustvarjanja posebne opreme je Kitajska končno uspela doseči to "zgodovinsko preboj".

»Hidrat zemeljskega plina je najbogatejši in najučinkovitejši alternativni vir energije, lahko v prihodnosti igra strateško vlogo pri razvoju energetike po vsem svetu,« še piše v izjavi.

Moram reči, da je metan hidrat najpogostejši plinski hidrat v naravi. Pravzaprav je kristalna kombinacija plina in vode, podobna ohlapnemu ledu ali stisnjenemu snegu. Gori kot premog. Količina zalog hidrata zemeljskega plina v oceanih planeta je približno dvakrat večja od znanih svetovnih zalog premoga, nafte in zemeljskega plina. Značilnosti, kot so ogromne zaloge in relativna čistost te vrste energenta, obljubljajo možnost, da hidrat zemeljskega plina v prihodnosti nadomesti uporabo premoga in nafte.

Zanimivo je, da je teorijo o možnosti obstoja takšne spojine v naravi prvi predstavil ruski znanstvenik z Gubkinovega inštituta leta 1965 - Jurij Makagon. In kmalu je bila njegova domneva potrjena - na Arktiki so odkrili nahajališče Messoyakha s plinskim hidratom. Od takrat je bilo na svetu najdenih več kot sto nahajališč takšnega plina.

Vendar pa so ruski strokovnjaki iz industrije zelo previdni glede plinske revolucije, ki jo je napovedala Kitajska.

Prvič, Kitajci pravijo, da so prvi. »Pravzaprav ni. Prve poskuse pridobivanja plinskega hidrata so izvedli na Japonskem pred desetimi leti. Najboljši japonski umi se vsa ta leta še naprej borijo za to težavo, a zadeva še ni pripeljala do industrijske proizvodnje. Čeprav so lani obljubili, da bodo operativne teste začeli šele leta 2017, «pravi izr. Srednja šola RANEPA, višji raziskovalec sektorja za energetsko politiko IE RAS Ivan Kapitonov.

Dejansko je rezultat raziskav Japonske blizu pacifiške obale v letih 1995-2000. uspeli so dobiti nekaj metanskega hidrata z dna. To je navdihnilo oblasti v državi. Leta 2013 je japonsko podjetje Jogmec poročalo o "impresivnih" rezultatih eksperimenta z rudarjenjem plinskih hidratov. Vendar se proizvodnja dejansko še ni začela. Čeprav bi bila za Japonsko, kjer ni lastnih energetskih virov, to bila nebeška mana. Sploh glede na to, da geologi govorijo o 7 bilijonih kubičnih metrov metanovega hidrata na morskem dnu okoli japonskih otokov, kar bi državi zadostovalo še 100 let.

Drugič pomembno vprašanje zadeva stroške komercialne proizvodnje takega plina. »Kakšni so obeti za komercialno implementacijo tehnologije, še ni jasno. Zelo verjetno je, da so stroški pridobivanja plinskih hidratov za red večji od stroškov proizvodnje tradicionalnega plina,« ugotavlja Agibalov.

"Po lanskih izračunih Japoncev je bila cena tisoč kubičnih metrov plina, pridobljenega iz vročega ledu, v razponu od 400 do 1300 dolarjev na tisoč kubičnih metrov," pravi Kapitonov. To je veliko dražje od stroškov UZP, še bolj pa plinovodnega plina. Če bi seveda Kitajci res naredili nekakšen tehnološki preboj, potem bi cena lahko padla, ne izključuje strokovnjak. Vendar pa Kitajci o takšnem preboju skorajda ne bi molčali. Zaenkrat je malo posebnosti s Kitajske.

»Kljub potencialnemu tehnološkemu preboju predlagam, da bomo o dejanski komercialni proizvodnji lahko govorili šele čez nekaj let. Mislim, da bo potrebno tri leta, da se razvijejo nove tehnologije, nato pa se ocenijo stroški proizvodnje plina,« pravi Kapitonov.

In če predpostavimo, da Kitajci ne pretiravajo? Nekoč je malo ljudi verjelo v uspeh nafte iz skrilavca, zdaj pa so stroški njene proizvodnje pod 50 $.

Dobra novica je to vsaj, ruski projekt izgradnje plinovoda Moč Sibirije nima razloga za skrb. "Glede na Moč Sibirije so vse količine sklenjene, zato je Rusija v vsakem primeru na varni strani ulice," je prepričan Kapitonov. Poleg tega bo plinski hidrat sprva cenovno tekmoval z utekočinjenim zemeljskim plinom in ne s plinom iz cevovodov. Zato Kitajska verjetno ne bo želela položaja Gazproma v Evropi.

»Dolgoročno bo pojav novih virov surovin seveda ogrozil vse ostale. Toda zdaj so energetski trgi veliko bolj negotovi, ne glede prihodnje ponudbe energentov, temveč glede prihodnjega povpraševanja, ki ga okoljska agenda aktivno spreminja,« upravičeno ugotavlja Sergej Agibalov.

Veliko bolj skeptičen je namestnik generalnega direktorja Sklada za nacionalno energetsko varnost Aleksej Grivač: »Te izjave Kitajske ne pomenijo nič. Vprašanje je, koliko desetletij bo trajalo, da bodo iz tega vira pridobili ekonomsko stroškovno učinkovit metan za industrijsko in komercialno uporabo. industrijskem obsegu? Konec koncev metana ni potrebno samo pridobivati. Do danes nobena država ni naredila nobenega resnega napredka, nihče ni ničesar prinesel industrijskim tehnologijam.

Ne izključuje, da lahko kitajska podjetja pretiravajo z dosežki, na primer, da bi pridobila dodatna sredstva od države, ali pa to uporabijo kot argument v pogajanjih z dobavitelji goriva. "Toda strokovnjakom je jasno, da je industrijski uspeh še zelo daleč," pravi Grivach.

»To je res odličen vir. A tradicionalnih je na voljo še kar veliko, po nekaterih ocenah bodo zdržali še 60 let, po drugih - 100 let. In pridobivanje zemeljskega plina tudi v arktičnih razmerah je lažje kot plinski hidrat,« zaključuje Grivach.

Glavna tehnološka težava pri pridobivanju hidrata je, kako dvigniti "gorljivi led" z dna morja, da se ne segreje in da se tlak ne spremeni. V nasprotnem primeru se metan hidrat razgradi v vodo in zemeljski plin. Številne države so poskušale najti ključ do razvoja takšnih nahajališč. Mimogrede, ZDA so bile še posebej aktivne, imajo celo nacionalni program na to temo. Toda revolucija iz skrilavca se je zgodila, revolucija plinskih hidratov pa ne. Zdi se, da sta Japonska in Kitajska v tej zadevi resno pred državami.

Nazadnje, še ena resna pomanjkljivost te vrste vira je nevarnost povzročitve ogromne škode naravi. Morsko dno lahko postane nestabilno zaradi ekstrakcije hidrata, njegovo puščanje zaradi tehnološke napake ali preprosto naravno tresenje lahko povzroči nastanek ogromnega plinskega mehurčka, stokrat večjega od prvotne prostornine hidrata, v skladu s člankom v reviji Strokovnjak za atomsko energijo.

Avtorske pravice za sliko Alamy Napis slike Metan hidrat ali "vnetljiv plin": pomemben vir energije za prihodnost

Kitajska je prvič pridobila plin iz nahajališč metanskega hidrata na dnu Južnokitajskega morja – dogodek, ki bi lahko bil prelomnica za prihodnost energije po vsem svetu.

Kitajske oblasti so takoj razglasile, da je to velik dosežek.

Metan hidrati, znani tudi kot "vnetljivi led", vsebujejo velike zaloge zemeljskega plina.

Številne države, vključno z ZDA in Japonsko, si prizadevajo za rešitev problema izkoriščanja nahajališč plinskih hidratov, vendar je njihovo črpanje in črpanje plina iz njih težka naloga.

Kaj je "vnetljiv led"?

Privlačen stavek opisuje tisto, kar je v resnici kristalna kombinacija vode in plina.

• Sibirski metan vpliva na segrevanje

"Izgleda kot ledeni kristali, a če pogledate na molekularni ravni, se izkaže, da so molekule metana vključene v mrežo svojih molekul vode," pravi profesor Pravin Linga z Oddelka za kemijsko in biomolekularno inženirstvo na Nacionalna univerza v Singapurju.

Uradno ime snovi je metan klatrati ali metan hidrati, nastajajo pod visok pritisk in pri nizkih temperaturah v plasteh permafrosta ali na dnu morja.

Kljub svojemu nizka temperatura, so ti hidrati zelo vnetljivi. Če prinesete vžigalnik, začne plin, ki ga vsebuje zamrznjena voda, goreti. Zaradi tega se hidrati imenujejo "gorljivi led".

Ko se tlak zmanjša in temperatura dvigne, se hidrati razgradijo v vodo in metan – zelo veliko število metana. En kubični meter spojine sprosti do 160 kubičnih metrov metana, zaradi česar je visoko koncentriran vir goriva.

Vendar pa je zankost v tem, da je postopek pridobivanja gorljivega plina iz plinskih hidratov izjemno zapleten in drag.

Plinske hidrate so prvič odkrili v severni Rusiji v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Vendar so se raziskave na področju pridobivanja hidratov iz spodnjih sedimentov začele šele pred 10-15 leti.

Vodilno mesto v teh študijah zaseda Japonska kot država, ki nima zalog fosilnih virov energije. Podobne raziskave se aktivno izvajajo v Indiji in Južna Koreja, ki prav tako nimajo zalog nafte.

Raziskave v ZDA in Kanadi imajo svoje posebnosti: preučujejo predvsem možnost pridobivanja hidratov v območjih permafrosta – v severni Kanadi in na Aljaski.

Rusija izvaja raziskave o možnosti pridobivanja plina iz ogromnih nahajališč metanovih hidratov v območjih permafrosta v Zahodna Sibirija. Financira jih državna korporacija "Gazprom".

Zakaj je kitajski dosežek tako pomemben?

Plinski hidrati lahko spremenijo celoten svetovni energetski sektor in v prihodnjih letih postanejo glavni vir energije.

Ogromna nahajališča hidratov obstajajo na dnu vseh oceanov, zlasti na robovih celinskih plošč. Različne države iščejo načine, kako bi bilo pridobivanje "vnetljivega plina" varno in donosno.

Kitajska trdi, da je naredila preboj na tem področju, in profesor Linga se strinja.

"V primerjavi z rezultati japonskih študij so kitajski znanstveniki dosegli impresiven uspeh, saj so lahko iz pridobivanja dobili veliko več metana," pojasnjuje. "To je res pomemben dosežek."

Menijo, da nahajališča plinskih hidratov vsebujejo 10-krat več plina kot nahajališča skrilavca. "In to le po najbolj konservativnih ocenah," pravi znanstvenik.

Kitajska je leta 2007 odkrila "vnetljiv led" na dnu Južnokitajskega morja. Kitajska, Vietnam in Filipini hkrati zahtevajo številna območja v vodah tega morja, ozemeljske spore pa še zaostruje prisotnost ogromnih energetskih virov tam.

Kaj se bo zgodilo zdaj?

Po mnenju profesorja Linge je uspeh Kitajske le prvi korak na dolgi poti do izkoriščanja novega vira.

"Prvič se obeti za proizvodnjo hidratov zdijo obetavni," pravi. "Vendar pa verjamem, da bomo šele do leta 2025 (najprej) lahko videli pravo komercialno uporabo hidratov."

Po poročanju kitajskih medijev je bilo v regiji Shenhu v Južnokitajskem morju mogoče doseči raven proizvodnje 16.000 kubičnih metrov plina visoke čistosti na dan.

Profesor Linga pa opozarja, da morajo izkoriščanje zalog plinskih hidratov spremljati najstrožji okoljskovarstveni ukrepi.

Največje tveganje na tem področju je nenadzorovan izpust v ozračje. ogromne količine metan, ki se lahko dramatično pospeši globalno segrevanje. Metan je veliko bolj učinkovit toplogredni plin kot ogljikov dioksid.

Zato je naloga izločiti plin in preprečiti, da bi se sprostil.