МОСКВА, 18 травня – РІА Новини.Китай оголосив про успішний експеримент із вилучення з дна Південно-Китайського моря "пального льоду" - гідрату природного газу. За заявами представників Міністерства природних ресурсів Китаю в ефірі телекомпанії CCTV, початок промислового видобутку газогідрату може означати перехід до чистої альтернативної енергетики майбутнього.
За повідомленням представника Китайської Геологічної служби Е Цзянляна (Ye Jianliang), роботи з вилучення газогідратів із глибини понад кілометр проводяться з 10 травня. За цей час вдалося виготовити понад 120 тисяч кубічних метрів газу.
На думку завідувача відділу дослідження енергетичного комплексу світу та Росії Інституту енергетичних досліджень Російської академії наук В'ячеслава Кулагіна, говорити про початок енергетичної революції поки що передчасно.

"Те, що Китаю вдалося підтвердити можливість вилучення газу з газогідратів, з точки зору науки це дійсно досягнення, - коментує В'ячеслав Кулагін. - Але на сьогоднішній день ключовим питанням є економічна ефективність такого методу видобутку метану, який поки не розкривається. На момент оцінок, на найближчі роки і навіть десятиліття вилучення газу з газогідратів навряд чи стане рентабельним, і той же Китай не розглядає у своїх стратегічних документах газогідрати як один з основних видів палива в середньостроковій перспективі. Наприклад, активні дослідження з видобутку сланцевого газу проводилися в протягом 35 років, перш ніж технологія стала економічно ефективною, а перший видобуток сланцевого газу був ще далекого 1821 р. У ситуації з гідратами все стане зрозумілішим, коли будуть оголошені економічні показники проекту».

"Гарючий лід" - газогідрат - є крижаною кристалічною сполукою, утвореною природним газом (метаном) і водою при високому тиску і низькій температурі. Один кубічний метр "пального льоду" містить 164 кубічні метри звичайного природного газу і практично не містить домішок. Загальносвітові передбачувані запаси пального льоду більш ніж удвічі перевищують запаси вугілля, нафти та газу. Найбільші родовища знаходяться на узбережжі Китаю. Перші вдалі досліди щодо вилучення природного газу з газогідратів провела Японія у 2013 році, проте надалі припинила розробки.

Японці цього тижня відкрили новий фронт своєї запеклої боротьби за зниження світових цін на природний газ. Тепер вони першими у світі видобули його біля свого узбережжя з підводного родовища фантастичної штуки - т.зв. «пального льоду», метангідратів.

У країні з цього приводу виникла явно передчасна ейфорія: один із депутатів парламенту запально навіть закликав подумати про вироблення майбутньої стратегії Японії як нового великого експортера природного газу - другого після Росії на Далекому Сході. Нагадаємо для тих, хто не знає, - зараз у нашого заможного острівного сусіда Далекого Сходу взагалі практично немає якихось корисних копалин крім нерентабельного вугілля. Але все по порядку.

Метангідрат - це з'єднання газу метану з водою, яке відбувається при дуже низьких температурах і під великим тиском. Зовні ця штука нагадує підталий пухкий сніг або, якщо завгодно, шербет. Метангідрату на планеті дуже багато - в арктичній тундрі, на дні або під дном світового океану. Багаті родовища, до речі, є й у Росії. Метан зі з'єднання з водою можна виділити шляхом підвищення температури, або при зниженні тиску. Але це легко сказати - як і у випадку зі сланцевим газом ефективних технологій такого роду довго не було.

Перший прорив був здійснений у Канаді: ще у 2007 та 2008 році там було видобуто газ із родовищ метангідратів у тундрі. Але задум на цьому призупинили - собівартість продукції виявилася непомірно високою.

Японці без особливого шуму ще з 80-х років активно займалися проблемою метангідратів, яких, як виявилося, навколо країни є чимало. Кружила голову перспектива, якщо не самозабезпечення природним газом, то хоча б суттєвого зниження повної кабальної залежності від його закупівель за кордоном. До теперішнього часу вже загалом досліджено прилеглі до Японії родовища в Охотському морі, в Японському морі і в поверненого на Америку тихоокеанського узбережжя країни. За оцінками, запасів метану там стільки, що вони можуть протягом 100 років повністю забезпечити потреби Японії за нинішнього рівня споживання газу. Сто років! Коротше, гру визнали свічка, що була стоїть, були виділені державні асигнування, а найперспективнішим було визнано родовище в 70 км від півострова Ацумі в центральній частині тихоокеанського узбережжя головного японського острова Хонсю.

Ще в лютому минулого року унікальне дослідницьке судно «Тікю» («Земля») пробурило там чотири пробні свердловини. Глибина океану у районі операції – 1000 метрів. Свердловини підтвердили наявність придатних для видобутку метангідратів. Родовище, за оцінками, може повністю забезпечити потреби Японії у природному газі протягом 10-11 років.

У тому ж районі «Тікю» пробурило та облаштувало свердловину для видобутку завглибшки 300 метрів. Минулого вівторка туди було опущено обладнання та відбулася історична подія – через чотири години очікування на пальнику біля палуби судна спалахнуло помаранчеве полум'я – це палав метан, вперше в історії отриманий з підводного «пального льоду».

Експеримент триватиме ще два тижні, а потім японці на основі отриманих даних думатимуть далі. Головне завдання – зниження собівартості, оскільки одержання газу з метангідрату вкрай дорого. За нинішньої технології він коштує більш ніж утричі більше, ніж скраплений природний газ, який зараз імпортує Японія. Проте сланцевий газ теж у свій час вважали нерентабельним. Доки в США не знайшли проривні технології, що викликали революцію на ринку.

У Токіо теж вірять, що зможуть знайти нові методи, що дозволяють різко збити собівартість. Уряд поставив завдання розробити комерційно виправдані технології експлуатації родовищ метангідратів до 2018 фінансового року. Гроші на це виділяються з бюджету дуже пристойні.

До речі, метангідратами зараз почали активно займатися і в Південній Кореї, яка також позбавлена ​​природних ресурсів. Китай цього тижня опублікував доповідь, де багатозначно нагадав, що посідає третє місце за запасами метану і поступається цим показником тільки Росії та Канаді. У ході цьогорічної п'ятирічки (2011-15 рр.) передбачається розпочати видобуток цього газу на двох родовищах у КНР. До 2015 року її хочуть довести до 30 млрд. кубометрів на рік. Потім видобуток розпочнуть ще на п'яти родовищах. Мета не ховається – знизити залежність КНР від закордонних постачань природного газу.

До речі, з Росією Пекін уже довгі роки веде затяжні болючі переговори про ціну на газ, яку Москва дуже хоче гнати до Китаю трубою. КНР не поступається і вірить: час та розвиток нових технологій на її боці, тарифи все одно доведеться суттєво знижувати.

На це розраховують і японці, найбільший у світі покупець зрідженого природного газу. Звичайно, розмови про повну «газову незалежність» на базі «льоду, що горить» - поки що утопія. Проте цілком можливі успіхи у виробленні технологій більш-менш рентабельного використання метангідрату у поєднанні з початком закупівель дешевого сланцевого зрідженого газу в США та Канаді дозволять, як вважають у Токіо, впевнено збивати ціни і на традиційний газ. На думку японців, вже найближчими роками вони можуть знизити свої витрати на цей ресурс щонайменше відсотків на п'ятнадцять. Поки що – лише за рахунок фактора американського сланцевого газу.

Що ж до «Газпрому», то його продукцію японці теж готові закуповувати. Але ціни ефективно збиватимуть усіма доступними засобами. Використовуючи вже зараз американський сланцевий фактор, а потім, якщо вийде, і горючий лід. «Природного газу, як виявилось, у світі є дуже багато, ринок переповнений. І це треба розуміти», - сказав мені якось дипломат, який очолював Російський відділ японського МЗС.

Як відомо, вода має досить складну структуру. Вода є універсальним розчинником, одним із двох головних універсальних розчинників, відомих хімікам. Вода здатна поєднуватися майже з будь-якими речовинами і тим більше з метаном. При розчиненні метану у воді утворюються такі кластери, структури яких при звичайній кімнатній температурі і при атмосферному тиску є рідиною, але ці кластери при температурі близько 4°C і тиску кілька сотень атмосфер на відміну від води стають твердими і утворюють так звані газові гідрати. Гідрати утворюються не тільки з метаном, вони можуть утворюватися також з іншими вуглеводневими та невуглеводневими газами. Це досить поширене явище.

Якщо ці газові гідрати виявляються в умовах, коли вони стабільні, вони накопичуються. Багато бактерій, які живуть у товщі морської води, виділяють метан. Цей метан зв'язується з водою і опускається на дно, тому що газові гідрати виявляються важчими за воду. І на дні накопичуються поклади газових гідратів. У всіх глибоких океанських западинах є ці гідрати. У Росії її існують цілі родовища газових гідратів суші. Це гази, які знаходяться у суміші з водою та у твердому стані. Вічна мерзлота має температуру від 0 до -3 °C, у цих умовах навіть за атмосферного тиску можуть утворюватися гідрати.

Новини про те, що Китай здобув із дна моря «горючий лід» нічого не означають, це твердження на рівні того, що Росія – батьківщина слонів. Це може бути твердженням некомпетентної людини на не надто широко відому тему або твердження компетентної людини, яка хоче обдурити некомпетентних людей. Нічого нового вони не відчинили.

Про існування газових гідратів на дні глибоких океанських западин відомо понад півстоліття. У 70-ті роки було доведено, що такі гідрати існують і на суші, їх виявили у зоні вічної мерзлоти в Якутії. Тоді радянські вчені здобули диплом на відкриття. Як ви знаєте, отримати патент на винахід нескладно, а ось дипломів на рік видають лише кілька у всьому світі. Але навіть цьому відкриттю півстоліття. А щодо газових гідратів, які називають «горючим льодом», то про це давно всім відомо. Японія протягом кількох десятиліть намагається реалізувати програму видобутку цих газових гідратів із дна западин. Технічно це легко можна реалізувати і можна дорогою набрати скільки завгодно гранул, але справа в тому, що при підйомі їх на поверхню вони починають відразу ж розпадатися на воду і метан, що йде в атмосферу. До речі, метан є найсильнішим агентом зі збереження парникового ефекту, він у цьому сенсі перевершує навіть вуглекислий газ. Це пряма шкода екології.

А щодо того, щоб використовувати газові гідрати як паливо, це технічна проблема, потрібно спочатку підняти його на поверхню, потім створювати умови, щоб гідрат не розпадався. Потрібно забезпечити низькі температури, близько 4°C і тиск у кілька сотень атмосфер. Гідрат зберігається в такому вигляді і при необхідності ділиться на воду та газ, після чого газ використовується як паливо. Тільки це виявляється економічно недоцільним, тому що підтримувати тиск можна лише за рахунок витрачання палива. В результаті виходить, що ви витрачаєте більше, ніж отримуєте. Китайці, як і японці, намагаються вирішити це технічне завдання, тому що вони мають енергетичний баланс негативний, вони змушені завозити додаткову енергію з інших країн, в основному з Росії.

Ця тема не дуже цікава та досить об'ємна інформаційно. Тією чи іншою мірою цією тематикою займаються у нас певною мірою в США. Це не екзотика, зовсім не відкриття та не новина. Так, китайці поставили платформу, вони вийшли до рівня напівпромислового застосування. Все добре, одне погано – економіка цього технологічного процесу негативна. Поки що грошей туди йде більше, ніж повертається. Тому вважати газові гідрати конкурентами звичайних видів енергоносіїв не можна. Якби це було можливо, японці вже давно позбулися б газової залежності і перестали бути головним імпортером газу у світі.

Газові гідрати можуть змінити весь глобальний енергетичний сектор і стати основним джерелом енергії у наступні роки.

Китай вперше витягнув газ з відкладень гідратів метану на дні Південно-Китайського моря - ця подія може стати поворотною для майбутнього енергетики в усьому світі.

Китайська влада відразу ж проголосила, що це серйозне досягнення.

Гідрати метану, відомі також під назвою "горючий лід", містять величезні запаси природного газу.

Багато країн, у тому числі США та Японія, працюють над вирішенням проблеми експлуатації відкладень газових гідратів, але їх видобуток та вилучення з них газу – складне завдання.

Що таке "горючий лід"?

Яскраве словосполучення визначає те, що є насправді кристалічним з'єднанням води та газу.

"Він нагадує кристали льоду, але якщо розглядати його на молекулярному рівні, то виявляється, що молекули метану включені до ґрат їх молекул води", - каже професор Правін Лінга з кафедри хімічної та біомолекулярної технології Національного університету Сінгапуру.

Офіційна назва субстанції – клатрати метану або гідрати метану, вони формуються під високим тиском і за низьких температур у шарах вічної мерзлоти або на дні морів.

Незважаючи на свою низьку температуру, ці гідрати легко спалахують. Якщо піднести запальничку, то газ, укладений у замерзлій воді, починає горіти. Внаслідок цього гідрати і отримали назву "горючий лід".

При зменшенні тиску та підвищенні температури гідрати розпадаються на воду та метан – дуже велика кількість метану. Один кубометр з'єднання виділяє до 160 кубометрів метану, що робить його висококонцентрованим паливним ресурсом.

Image captionКристали гідрату метану, витягнуті американськими геологами в Мексиканській затоці

Однак проблема в тому, що процес вилучення з газових гідратів пального газу надзвичайно складний і дорогий.

Газові гідрати були вперше виявлені на півночі Росії у 60-х роках минулого сторіччя. Однак дослідження в галузі видобутку гідратів із донних відкладень почалися лише 10-15 років тому.

Провідні позиції у цих дослідженнях займає Японія як країна, яка не має запасів викопних джерел енергії. Подібні дослідження активно ведуться в Індії та Південній Кореї, які теж не мають запасів нафти.

Дослідження у США та Канаді мають свою специфіку: вони переважно вивчають можливість видобутку гідратів у районах вічної мерзлоти – на півночі Канади та на Алясці.

У Росії ведуться дослідження можливості видобутку газу із величезних покладів метангідратів у зонах вічної мерзлоти у Західному Сибіру. Вони фінансуються державною корпорацією "Газпром".

Чому китайське досягнення таке важливе?

Газові гідрати можуть змінити весь глобальний енергетичний сектор і стати основним джерелом енергії у наступні роки.

Величезні відкладення гідратів є на дні всіх океанів, особливо на краях континентальних плит. Різні країни шукають способи зробити видобуток "пального газу" безпечним та прибутковим.

Китай стверджує, що здійснив прорив у цій галузі і професор Лінга погоджується з ним.

"У порівнянні з результатами японських досліджень китайські вчені досягли вражаючого успіху, зумівши отримати набагато більше метану при екстракції, - пояснює він. - Це справді значне досягнення".

Вважається, що відкладення газових гідратів містять у 10 разів більше газу, ніж сланцеві родовища. "І це лише за найобережнішими оцінками", - каже вчений.

Китай виявив "горючий лід" на дні Південно-Китайського моря у 2007 році. На багато районів в акваторії цього моря одночасно претендують КНР, В'єтнам та Філіппіни, і територіальні суперечки загострюються наявністю там величезних енергоресурсів.

Що буде тепер?

Як вважає професор Лінга, успіх Китаю є лише першим кроком на довгому шляху до освоєння нового ресурсу.

"Вперше перспективи видобутку гідратів виглядають обіцяючими, - каже він. - Але вважаю, що тільки до 2025 року (найраніше) ми зможемо побачити реальне комерційне використання гідратів".

Як повідомляють китайські ЗМІ, в районі Шенху в Південно-Китайському морі вдалося досягти рівня видобутку 16 тисяч кубометрів на добу газу високої чистоти.

Однак професор Лінга попереджає, що експлуатація запасів газових гідратів має супроводжуватись найсуворішими заходами екологічної безпеки.

Найбільшим ризиком у цій галузі є некерований викид атмосферу величезних кількостей метану, що може різко прискорити глобальне потепління. Метан є набагато ефективнішим парниковим газом, ніж вуглекислий газ.

Тому завдання полягає в тому, щоб видобути газ і не дати йому вирватися на волю.

Китай став першою у світі країною, яка розпочала з морського шельфу видобуток гідрату природного газу – який розглядається як новий енергетичний джерело і згодом зможе стати гідним конкурентом нафти та природного газу.

Незважаючи на те, що собівартість видобутку нового палива ще досить висока, можна не сумніватися, що ми спостерігаємо черговий виток енергетичної диверсифікації, який, подібно до сланцевих нафти і газу, скоро дасть про себе знати.

Що таке газогідрат?

Це кристалічна сполука, яка утворюється з води та газу за необхідної температури і тиску. На вигляд схожий на звичайний лід. На дотик - гладкий і холодний. Не має запаху. Горить жовтувато-синім полум'ям.

В одному кубічному метрі газогідрату міститься набагато більше енергії, ніж у кубометрі газу. Один кубометр «пального льоду» дорівнює 164 кубометрам природного газу в газоподібному стані.

На 1 літрі газогідрату автомобіль може проїхати близько 500 кілометрів, тоді як на 1 літрі природного газу автомобіль проїжджає лише 3 кілометри.

Невичерпне сховище енергії

Результати геологічних досліджень свідчать, що світові запаси газогідратів становлять від 12 до 20 тис. гігатонн. Прогнозні запаси вуглеводнів надалі можуть зрости, оскільки досліджено далеко не всі ділянки, потенційно багаті на «горючий лід».

Великі запаси гідрату газу залягають на морських глибинах від 500 до 2500 метрів. Багато "пального льоду" знаходиться також і в арктичних надрах.

За оцінками геологів, запаси газогідрату перевищують за своїм обсягом усі відомі планети джерела енергії. Ще немає повної картини того, що гідрату природного газу міститься в земних надрах, але навіть за заниженими приблизними оцінками можна впевнено говорити про те, що це найбільший енергетичний резерв, на даний момент доступний людству.

Енергетичний потенціал метангідрату більший, ніж у нафти, вугілля, сланцю та торфу разом узятих. Якщо будуть знайдені прийнятні технології для недорогого та екологічно безпечного видобутку, цього палива має вистачити на багато століть.

За оцінками геологів, в арктичних широтах Сибіру та Північної Америки у родовищах гідрату концентрація газу становить від 60 до 80%, що набагато більше, ніж на морських родовищах, де наповнюваність газом, як правило, не перевищує 20%. При цьому морські поклади значно більші за арктичні континентальні.

Родовища газогідратів вже виявлено біля берегів США, Канади, Мексики, Японії, Південної Кореї, Індії, Китаю, у Середземному, Чорному, Каспійському та Південно-Китайському морях. У шельфовій зоні біля України також є запаси метангідрату.

Геологи припускають, що поклади гідрату газу розташовані на значно більших площах, ніж ті, що відомі вже зараз.

Залишається невирішеним питання, як знизити собівартість видобутку, і як використовувати ці багатства, не порушивши екологічну рівновагу у навколишньому середовищі?

Перегони за «горючим льодом» розпочалися

Багато розвинених країн вже зараз серйозно розглядають гідрат природного газу як дуже перспективний напрямок для енергетики найближчого майбутнього.

Перший промисловий видобуток метану з гідратів був налагоджений у Сибіру. На Мессоякському газовому полі в Росії вже багато років природний газ одержують із метангідрату. Від родовища прокладено газопровід до Норильська.

Не дивлячись на лідерство у видобутку вуглеводнів із сланцевих порід, США серйозно цікавляться видобутком газогідратів. Конгрес виділив перші 50 млн. доларів на розробку програми включення нового палива в енергетичний баланс країни. За оцінками американських експертів, потреба країни в енергії в найближчі п'ять років збільшиться на 30%, тому будь-які нові варіанти отримання палива будуть дуже доречними.

Активно освоюють новий вид палива японці. У Японії немає нафти і газу, весь обсяг доводиться імпортувати, зате ця країна має великі запаси метану, що знаходиться на морському дні. Японці ставлять собі за мету вийти на рівень комерційного, промислового видобутку газогідрату, отримавши нове, майже невичерпне джерело енергії. Щоб якнайшвидше вийти на потрібний результат, Японія одночасно відпрацьовує технології видобутку як з морського дна, так і в арктичних широтах.

Пробне буріння у канадській Арктиці показало, що здобутий лід заповнений газом на 80%. Повномасштабну розробку родовища, що знаходиться за 70 кілометрів від японського узбережжя, планується розпочати вже у 2018 році.

За оцінкою JOGMEC, з наявними запасами метангідратів на шельфі країни, Японія може покрити свої потреби у природному газі на 100 років наперед.

Про свої успіхи у питанні виходу на промисловий видобуток гідратів заявили і китайці. Китаю першому вдалося підняти «горючий лід» із морського дна. Родовище розташоване на дні Південно-Китайського моря за 285 кілометрів від Гонконгу. З травня поточного року з родовища щодня видобувається 16 тисяч кубометрів природного газу із гідратів.

Канада, що володіє великими запасами енергетичних ресурсів, також працює над освоєнням промислової технології видобутку метангідрату, як самостійно, так і спільно з японцями.

Для видобутку «пального льоду» потрібні нові технології

Жодна країна у світі поки що не змогла вийти на налагоджену промислову технологію видобутку нового палива. Складність видобутку газогідрату у тому, що, за припущенням дослідників, під шаром метанового льоду перебувають величезні газові бульбашки.

Розгерметизація такого міхура та попадання великого обсягу метану в атмосферу може призвести до екологічної катастрофи великого масштабу. Тому йде пошук технології, яка дасть змогу добувати газ, не допускаючи його витоку в атмосферу.

Питання виходу технологій на комерційний рівень – це лише питання часу. Спочатку нафта і газ із сланцевих порід через їх високу собівартість також не могли конкурувати з традиційним видобутком.

Але за два десятиліття американці настільки просунулися вперед, що вартість видобутку зі сланцевих порід знизилася до традиційного рівня. Це дало змогу сланцевим вуглеводням стати успішним конкурентом на світовому енергетичному ринку.

Поява газогідрату свідчить про одну важливу тенденцію – газ стає найважливішим енергетичним ресурсом. Насамперед тому, що його багато. Запаси метангідрату перевищують існуючі обсяги традиційного та сланцевого газу в 50 разів, цього вистачить не на одне століття активної експлуатації.

Газ метан у перспективі замінить собою традиційні нафтопродукти, і вже зараз настав час створювати нові двигуни та обладнання, які працюватимуть на метані. Успіхи японських і китайських геологів можуть сигналізувати про швидке настання нової енергетичної доби.

Сергій Савенко