海藻發電站加拿大科學家對海上“種”石油也產生了興趣,並進行了成功的試驗。他們在一些生長很快的海藻上放入特殊的細菌,經過化學方法處理後,便生長出了“石油”。這和細菌在漫長的歲月中分解生物體中的有機物質而形成石油的過程基本相似。但科學家隻用幾個星期的時間就代替了幾百萬年漫長時光。
英國科學家更為獨特,他們不是種海藻提煉石油,而是利用海藻直接發電,而且已研製成一套功率為25千瓦的海藻發電係統。研究海藻發電的科學家們將幹燥後的海藻碾磨成直徑約50微米的細小顆粒,再將小顆粒加壓到300千帕,變成類似普通燃料的霧狀劑,最後送到特別的發電機組中,就可發出電來。
目前,一些國家的科學家正在海洋上建造“海藻園”新能源基地,利用生物工程技術進行人工種植栽培,形成大麵積的海藻養殖,以滿足海藻發電的需要。
利用海藻代替石油發電,具有這樣的兩個優點:1.海藻在燃燒過程中產生的二氧化碳,可通過光合作用再循環用於海藻的生長,因而不會向空中釋放產生溫室效應的氣體,有利於保護環境。2.海藻發電的成本比核能發電便宜得多,基本上與用煤炭、石油發電的成本相當。據計算,如果用一塊56平方千米的“海藻園”種植海藻,其產生的電力即可滿足英國全國的供電需要。這是因為海藻儲備的有機物約等於陸地植物的4~5倍。由此可以看出,利用海藻發電大有可為,具有誘人的發展前景。
當前,各國科學家都在積極地進行海藻培植,並將海藻精煉成類似汽油、柴油等液體燃料用於發電,從而開辟了向植物要能源的新途徑。
“接替能源”——煤層氣嶄露頭角
在煤的形成過程中伴隨著3種副產品生成——甲烷、二氧化碳和水。由於甲烷是可燃性氣體,又深藏在煤層之中,所以人們稱它為“煤層氣”。
甲烷一旦產生,便吸附在煤的表麵上。甲烷的產生量與煤層深淺有關。一般來講,煤層越深,煤層氣越多。理想的煤層氣條件是:煤層深度300~900米,覆蓋層厚度超過300米,煤層厚度大於1.5米,噸煤含氣量大於8.51立方米,裂縫密度大於1.5米/條。開采甲烷的關鍵問題有兩個:1.使甲烷從煤的表麵解吸下來,一般是靠降低煤層壓力來解決,主要辦法是通過深水移走來降低壓力;2.讓從煤層表麵解吸下來的甲烷順利穿過裂縫進入井孔。煤層氣如果得不到充分利用,會帶來兩大害處:1.在煤層開采過程中以瓦斯爆炸的形式威脅礦工的生命安全;2.每年全球有上千億立方米的瓦斯進入大氣中,對環境造成巨大汙染。所以,在很早以前人們就想把煤層氣作為資源加以利用,讓它化害為利,這便是人們開發利用煤層氣的最初動因。
進入20世紀70年代後,受能源危機的影響,人們在尋找新能源方麵的積極性空前高漲。在有天然氣資源的地方,天然氣備受青睞;在沒有天然氣的地區,煤層氣便成為人們尋找中的理想新能源。此外,隨著開采和應用技術的進步以及顯著的經濟效益,又給煤層氣的開發利用注入了新的動力。
開發煤層氣在經濟上的優越性表現在幾個方麵:勘探費用低、利潤高、風險小、生產期長。其勘探費用低於石油的勘探費用,生產氣井的成本也較低。一般來講,煤層氣的鑽井成功率可達到90%以上,打一口井隻需要2~10天。淺層井的生產壽命為16~25年,4米井的生產壽命為23~25年。
有資料表明:全世界煤層氣資源為113.2×1012~198.1×1012立方米。國外對煤層氣的小規模開發利用始於20世紀50年代,大規模開發利用則是從80年代開始的。
目前,美國煤層氣的開采在世界上居領先地位,每天煤層氣產量已超過2800萬立方米。中國煤炭儲量為1×1012噸,產量居世界首位,煤層氣資源為35×1012立方米,相當於450億噸標準煤,與中國常規天然氣資源相當,已成為世界上最具煤層氣開發潛力的國家之一。
二氧化碳資源生成條件
埋藏於地層中的二氧化碳,有的是生物化學成因,原先含在地層中的有機質,在漫長的地質年代裏發生轉化,形成了與石油和其他天然氣相伴生的二氧化碳;有的是火山噴發帶來的;有的是地下深處的石灰岩,在岩漿或熱水溶液作用下受熱變質,從而釋放出二氧化碳。石灰岩在化學分解過程中,也可釋放出二氧化碳來。總之,隻要更新觀念,如實地把二氧化碳作為一種寶貴的地下資源看待,認真地分析成氣地質條件,尋找天然二氧化碳氣藏是大有可為的。