2013年03月20日08:58 来源：人民网-财经频道
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日本经济产业省资源能源厅2013年3月12日宣布，当天成功确认，可以利用爱知县渥美半岛及三重县志摩半岛海域海底地层中的甲烷水合物（可燃冰）生产天然气。通过分解甲烷水合物提取出了天然气。据称这在全球尚属首例。其后，将进行为期两周的天然气生产实验，实验结束后将实施天然气量统计及分析作业。
（独立行政法人海洋研究开发机构供）
此次进行开采作业的是距渥美半岛约80公里、距志摩半岛约50公里的海域。接受委托的独立行政法人日本石油天然气及金属矿物资源机构（JOGMEC）等使用地球深部探测船“地球”进行了开采。将管道通入海底，从水深约1000米的海底挖掘至地下约270～330米深的甲烷水合物层，利用管道回收天然气。
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| 第一次甲烷水合物海洋开采实验概念图 |
虽然此次并非商业生产，而是调查阶段的实验作业，但JOGMEC称，通过该试验可掌握海底甲烷水合物状况及对周边环境的影响等，获得实现实用化所需的珍贵数据，对于甲烷水合物资源开发研究来说，将是一个巨大的进步。今后，将在充分利用实验成果的同时，针对商业生产，在2018年度之前完善相关技术基础。
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| 实验性采挖的情形。使用了深海探测船“地球号”，右端突起部设有用来燃烧所开采出天然气的燃烧器（摄影：JOGMEC） |
甲烷水合物是作为天然气主要成分的甲烷分子与水分子在低温高压条件下结合并结晶形成的冰状物质。存在于水深500米以上的海域海底以及永久冻土区地下。预计在日本周边海域蕴藏量相当大，甲烷水合物分解产生的甲烷气将来有望用作天然气资源。
燃烧器正在燃烧开采出的天然气（摄影：JOGMEC）
什么是甲烷水合物？
水合物”（Hydrate）是指由基于水分子的正五角形晶格等构成的结晶构造。呈内部具备分子大小空间的笼状，可在此导入其他分子。包含甲烷的水合物就是“甲烷水合物”。此次的生产实验可从采集的甲烷水合物中稳定而连续地分离出水和甲烷。分离时使用“减压法”。通过在地底或海底的高压状态下大幅降低压力来促使二者分离。
实验地点和表示甲烷水合物储藏位置的BSR（拟海底反射层）分布。仅此次实验地点附近的海域，甲烷水合物中所含天然气就相当于日本2011年的LNG进口总量的11倍（图：经济产业省）
甲烷水合物存在于低温高压环境中，存在条件为一个大气压、温度低于-80℃；10个大气压、温度低于-30℃；100个大气压、温度低于12℃。在自然界中，有可能储藏在北极圈及南极圈等永久冻土层或承受着数十个大气压的深海水底。虽然地下深处也是高压环境，但地热会导致高温，因此甲烷水合物无法存在。甲烷与天然气或石油一样，也是由来源于植物或动物的有机物形成的。估计存在于世界各地，目前已在日本近海发现的甲烷水合物主要存在于水深数百米的海底地下数百米的地层中。
能否提取氦？
氦是从天然气中提取的。如果能从甲烷水合物中提取氦，也许就能缓解氦短缺问题。但JOGMEC表示，此前在一系列实验中提取的甲烷水合物并不含氦。
开采是否划算？
实际开始利用甲烷水合物生产天然气时，将由日本的民营企业接手JOGMEC确立的开采技术，使其形成一项商业业务。因此，要求生产成本至少 低于日本的天然气价格。日本甲烷水合物资源开发联盟称，2004年之前估算的生产成本为每立方米46日元～174日元。最近几年日本的天然气市场价格为每 立方米10日元左右～30日元左右。尽管无法预测约10年后（希望实现实用化的期限）的天然气价格，但今后必须进行技术开发以降低生产成本。
页岩气增产的影响
美国等目前正在推进页岩气的开发，这是国际天然气价格下滑的主要原因。页岩气要想出口到日本，需要将其变成LNG（液化天然气）的液化设 备，而且需要花费运输成本。从这些因素考虑，国际价格不会马上反映到日本价格中。即便如此，如果长期来看，日本的天然气价格趋于下滑，那么利用甲烷水合物 生产天然气就很难获得收益。
锁定储藏位置时使用的传感器
准确锁定甲烷水合物储藏位置的方法在原理上据称与石油勘探方法相同。进行石油勘探时，向有可能储藏资源的部分地表施加振动，利用设置在地表 周围的众多振动传感器（加速度传感器）来收集反射波。通过分析这些反射波来推测地下的情况。据说也有价格比较昂贵的一次性MEMS（微小电子机械系统）传 感器的案例。这些传感器有望扩展到甲烷水合物的勘探领域。（日经能源环境网 供稿）
