美斯坦福教授稱可從巖石中提取天然氣能源 _天然氣

天然氣比石油等化石燃料具有更高的清潔性
目前世界上，天然氣等燃料是保證全球經(jīng)濟持續(xù)增長的主要因素，也是世界上的主要能源，但是，新的研究顯示，我們可以使用更加經(jīng)濟的方法生產(chǎn)天然氣，該項研究的就是將地下頁巖地層的中尋找。而研究人員所發(fā)現(xiàn)的從頁巖中提取天然氣的方式，或許可以在一定程度上提供能源供應。
在今年的早些時候，美國總統(tǒng)奧巴馬指示能源部部長史蒂芬（Steven Chu）成立一個研究小組，研究頁巖氣體生產(chǎn)上的安全以及所可能產(chǎn)生的環(huán)境問題。斯坦福大學的地球物理學教授馬克（Mark Zoback）最近發(fā)表了一篇報告，其中就談到了用頁巖中的氣體作為能量的來源之一。而為什么頁巖天然氣為成為一個美國能源部所注視的主要能源提供方式呢，從根本上講，這是由于一些的技術(shù)突破。早在一百多年前，我們就已經(jīng)知道，頁巖地層中富含著有機質(zhì)，而從巖石中提取天然氣明顯在當時看起來是根本不可能的事兒。
然而，在過去的5到10年之內(nèi)，已經(jīng)有研究表明，通過精確控制的優(yōu)質(zhì)鉆探，可以提高頁巖的水力壓裂限制，進而提高頁巖中天然氣的滲透性。根據(jù)能源部的情報顯示，在美國和全世界角度看，天然氣的儲量是絕對巨大的。另外，還根據(jù)一些科學家的估計，按目前的能源消費率，還有足夠的天然氣可以持續(xù)使用100年。
【美斯坦福教授稱可從巖石中提取天然氣能源】而在涉及全球變暖的問題上，我們?nèi)紵烊粴鈶撘糜谌紵夯蛘呤?。而煤炭的燃燒在目前提供了大約美國50%的電力供應，并且產(chǎn)生了全美40%的二氧化碳的排放量，以及其他的污染物的數(shù)量。如果全部使用天然氣進行發(fā)電和電力供應，那碳排放量就會減少大約一半的水平。在一項最新的研究報告中，斯坦福大學的地球物理學馬克教授和斯蒂夫（Steve Gorelick）教授認為：從美國本土頁巖中提取的天然氣的數(shù)量可以達到足夠多的水平，可以完全取代煤炭在未來的20-30年進行發(fā)電。
比起目前在大量汽車和卡車上使用的汽油或者柴油，天然氣也是一個非常清潔的燃料，根據(jù)估計，如果世界上使用汽油和柴油為動力的汽車全部改用天然氣，可以減少大約25%的二氧化碳的排放量。而使用天然氣作為主要能源，還可以大大地減少對石油進口的依賴。因而，天然氣也是一個非常理想的后備能源，比如太陽能和風能，更有優(yōu)勢，而天然氣發(fā)電廠可以快速啟動生產(chǎn) ，比燃燒煤的發(fā)電廠更加的地清潔。
如果使用頁巖天然氣作為能源供應，是否會對太陽能、風能或者水能的建設(shè)產(chǎn)生影響呢？當然是不會。對于使用天然氣進行能源補給，是擺脫化石燃料依賴性的一種方式，也是一種過渡燃料。全球能源供應體系的非常巨大的，即使我們大力發(fā)展風能、水能和太陽能，到本世紀中葉，我們還將使用化石燃料作為主要能源，因為這些能源不能完全代替化石燃料。
而特別是當前的時期內(nèi)，對能源需求的將大幅度地上升，特別是中國、印度和一些發(fā)展中國家，在同一時期內(nèi)大量使用化石燃料，在提升本國的經(jīng)濟和生活質(zhì)量標準的同事，也在產(chǎn)生大量化石燃料的污染物。而我們必須解決能源問題的同時，也應該看到能源與環(huán)境之間的存在的多方面的問題，我們需要通過節(jié)約能源和提高能源利用率的手段進行發(fā)展，充分地利用可再生能源。對斯坦福大學的科學家來說，頁巖的天然氣資源提供了一個非常好的機會，可以在未來的數(shù)十年內(nèi)作為清潔且充足的能源過渡使用，同時還可以滿足現(xiàn)有的經(jīng)濟發(fā)展對能源的極度依賴。我們也可以通過進一步的研究，降低頁巖天然氣在生產(chǎn)過程中對環(huán)境所造成的影響。
而我們對頁巖天然氣提取過程中使用的水力壓裂方法，目前有學者認為這就是對環(huán)境的一種潛在的破壞，和對人類健康的影響。但是，這種擔憂到底有多嚴重呢？有點諷刺意味的是，幾乎所有的關(guān)于頁巖天然氣提取的研究報告都將問題的關(guān)鍵歸結(jié)為水力壓裂上，而實際上卻正好相反。頁巖井在鉆探過程中，需要極為穩(wěn)妥的鉆探和鋼套件是極為重要的。盡管如此，美國能源部研究小組的科學家還是希望在提高頁巖天然氣生產(chǎn)上的安全性，以減少對環(huán)境的影響。
這些令部分科學家擔心問題主要集中在，水力壓裂中使用到的壓裂液化學品安全的問題，壓裂液如果與飲用水的含水層進行接觸，那后果是可怕的，另外，在頁巖井中通過壓裂液處理后，還要保持與頁巖地層的接觸。針對這些問題，斯坦福大學的科學家認為：壓裂液化學品主要成分是水，還有少量的增稠劑，相同的增稠劑可用于冰激凌的生成，同時還有一些滅菌機，可以殺死水中的細菌，還有一點點的摩擦劑進行減速。因而，從這點出發(fā)，部分科學家對壓裂液產(chǎn)生了猜疑和偏執(zhí)的態(tài)度，而在我們的報告中，壓裂液的內(nèi)容也是重點披露的部分。
然而，水力壓裂是否會造成飲用水的污染呢？斯坦福大學的科學家覺得這個擔心有些多余，雖然壓裂液的注射深度穿過了飲用水的水層，但是壓裂液的工作深度是再6000-7000英尺，我們的飲用水都是從淺層的含水層進行抽水，不過就是一兩百米的地下，和數(shù)千英尺的深度是完全兩個概念。
當然，有部分研究人員認為有些天然氣發(fā)現(xiàn)在飲用水的水層附近，我們可以通過精確地控制鉆探進行操縱，鋼套如果沒有完全固定，會將氣體泄漏而污染套管之外的淺水層。這些問題同樣可以追溯到我們開采天然氣40至50年的經(jīng)驗，有一些從鉆探中泄漏的氣體污染了井套管周圍的含水層。那如何處理由水力壓裂后的水呢，這可能也是一個嚴重的問題。這些水要把其回收，這樣才不會對含水層構(gòu)成影響，以及也不會影響人類健康。而且這些水還是可以重復利用的，比如配置硒，砷和鐵的化學品等。所以，這些水要妥善處理，使用一套新的標準來處理，防止泄漏。
美國能源部的研究小組在報告中也提出了若干的建議，最重要的是將頁巖天然氣提取工程中增加工作的透明度，鉆井以及水力壓裂過程中使用的化學品和添加劑等信息需要被充分的披露，同時使用各種方法保護鉆井周圍的空氣和水質(zhì)量。并且進行更多的研究實驗，以便在鉆井工程開始之后出現(xiàn)的問題可以更快的進行補救和識別。目前，已經(jīng)有很多關(guān)于頁巖天然氣開發(fā)的辯論和誤解，而能源部斯坦福大學在研究小組的報告中則強調(diào)開發(fā)頁巖天然氣首先要考慮的是公眾的健康、環(huán)境以及安全方面的問題。

騰訊科技訊（Everett/編譯）