本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
作者:黛博拉·戈登
非常规油气藏正成为新的常态。按照当前的市场价格,技术上可采石油储量发生了转变——58%的当今石油需要非常规开采技术,或者具有与昨日原油完全不同的物理和化学特性。展望未来,全球石油储量至少可能达到24万亿桶,其中四分之三是非常规石油。按照目前的消费水平,这些石油足够使用500年。
天然气也陷入了这场资源逆转之中。水力压裂和水平钻井带来的所谓页岩气革命使美国库存过剩。十年前,有27个液化天然气(LNG)进口终端正在规划阶段,美国液化天然气进口量预计将从2010年的5%上升到39%。如今,美国政府面前有15份许可申请,要求将液化天然气进口终端转换为向欧洲和亚洲出口液化天然气。
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除了页岩气之外,人们越来越意识到,大量的甲烷水合物埋藏在永久冻土带和海底海洋沉积物中数百个已证实的矿藏中。一些人估计,储存在这种冰冻水中(稠度如冰糕)的天然气储量可能高达世界页岩气储量的15倍,供应量可能是所有其他化石燃料总和的两倍。自 20 世纪 80 年代以来,美国一直在该领域进行研究,而日本目前正处于领先地位。
除了不受约束的能源市场推动突破性技术以释放大量需要管理的石油和天然气的前景之外,还有一个更令人震惊的情况需要思考。
传统观点认为,煤、石油和天然气生物学上来源于微生物发酵古代化石生命形式。历史上,化石转化为燃料原料需要数千年。但是,技术正在开发中,以通过快速将沉积岩中未煮熟的干酪根等有机物转化为石油来加速时间。
除了这种不可再生的史前化石燃料储备外,地球实际上可能正在生产天然气。换句话说,我们实际上可能生活在一台天然气机器上。撞击地球形成我们星球的陨石含有碳以及甲烷等简单的碳氢化合物。地球核心的热量被认为会释放出困在岩石中的原始甲烷。这种排气可能解释了为什么土星的卫星上有液态甲烷湖。有一种理论认为石油也可能通过化学反应再生。可能并非由生化过程产生的超深层供应被认为是证据。
地球可能像一块海绵,充满了大约四十亿年前与深层地球的其他物质一起形成的碳氢化合物。该理论认为,我们错误地称之为“化石燃料”实际上是来自地球深层内部的几乎无限的资源。
如果当前非常规油气繁荣告诉我们什么,那就是关于碳氢化合物资源的基本原理仍有很多有待发现。在开采、加工和燃烧化石燃料的社会影响方面,也存在严重的知识缺陷。必须弥合这些知识差距,以便找到一种方法来平衡石油和天然气承诺带来的巨大经济价值与它们可能对世界已经处于危险之中的气候和当地环境造成的同样巨大的威胁。
必须以全新的方式思考化石燃料。这将涉及揭示未知数并调查围绕二十一世纪石油和天然气的技术、气候、经济、地缘政治和政策的不确定性。这将需要新燃料的新规则。现在是构建石油和天然气供应将在世界集体能源未来中发挥作用的时候了。填补信息空白、制定健全的能源政策以及最终对碳定价至关重要。