魯迅有一篇散文詩叫《火的冰》,小時候讀之覺得特別有想象力!到中學階段學習才知道真有這么個物,最近今年才真正量采了這個巨大資源,突然覺得人生真是有趣,充滿了太多了故事。
一、基本概念及反應方程式
天然氣水合物是一種白色固體物質,外形像冰,有極強的燃燒力,可作為上等能源。它主要由水分子和烴類氣體分子(主要是甲烷)組成,所以也稱甲烷水合物。? CH4·xH2O+2O2=CO2+(x+2)H2O
(反應條件為“點燃”)
二、前世
可燃冰是天然氣分子(烷類)被包進水分子中,在海底低溫與壓力下結晶形成的。形成可燃冰有三個基本條件:溫度、壓力和原材料。首先,可燃冰可在0℃以上生成,但超過20℃便會分解。而海底溫度一般保持在2~4℃左右;其次,可燃冰在0℃時,只需30個大氣壓即可生成,而以海洋的深度,30個大氣壓很容易保證,并且氣壓越大,水合物就越不容易分解。最后,海底的有機物沉淀,其中豐富的碳經過生物轉化,可產生充足的氣源。海底的地層是多孔介質,在溫度、壓力、氣源三者都具備的條件下,可燃冰晶體就會在介質的空隙間中生成。
三、今生
1778年英國化學家普得斯特里,開始著手研究氣體生成的氣體水合物溫度和壓強。
1934年,人們在油氣管道和加工設備中發現了冰狀固體堵塞現象,這些固體不是冰,就是人們說的可燃冰。1965年蘇聯科學家預言,天然氣的水合物可能存在海洋底部的地表層中,后來人們終于在北極的海底首次發現了大量的可燃冰。
2005年4月14日,我國在北京舉行中國地質博物館收藏我國首次發現的天然氣水合物碳酸鹽巖標本儀式。宣布我國首次發現世界上規模最大被作為“可燃冰”即天然氣水合物存在重要證據的“冷泉”碳酸鹽巖分布區,其面積約為430平方公里。該分布區為中德雙方聯合在我國南海北部陸坡執行“太陽號”科學考察船合作開展的南中國海天然氣水合物調查中首次發現。
據悉,我國對可燃冰的研究起始于20世紀80年代,當時主要是實驗室合成研究。直到1999年,廣州海洋地質調查局率先對南海西沙可燃冰儲存開展了實驗性的地球物理研究。廣州海洋地質調查局在南海開展天然氣水合物資源工作,經歷了1999至2001年前期調查、2002至2010年調查與評價、2011年開始的勘查與試采等三個階段。通過近20年的調查與研究,研究人員在南海北部海域圈定6個水合物成礦遠景區,預測水合物遠景資源量達744億噸油當量。
從今年5月10日起,中國地質調查局從中國南海神狐海域水深1266米海底以下203至277米的天然氣水合物礦藏開采出天然氣,并試氣點火,至5月18日期間,最高產量達每天3.5萬立方米。
四、資源開采的權利獲得~國際海底區域制度
國際海底區域,國家管轄范圍以外的海床和洋底及其底土,《公約》稱為“區域”
國際海底區域是全球共有的財富!如前文乘風破浪會有時,說的那個《公約》第十一部分《執行協定》,就是探討的這個國家海底開采制度問題。
《執行協定》共10條,1個附件,3個附錄。《執行協定》重申“區域”及其資源是人類的共同繼承財產。
先驅投資者開發呢,需要先向國際海底管理局申請、審查、繳費,然后尊重平行開發制度:即你開發可以,但必須先找一塊面積相等的區域先備存。
《執行協定》
第一節 締約國的費用和體制安排
9.核準的勘探工作計劃應為期十五年,勘探工作計劃期滿時,承包者應申請一項開發工作計劃,除非承包者在此之前已經這樣做,或者該項勘探工作計劃已獲延期。承包者可以申請每次不超過五年的延期。如果承包者作出了真誠努力遵照工作計劃的要求去做。但因承包者無法控制的原因而未能完成進入開發階段的必要籌備工作,或者如果當時的經濟情況使其沒有足夠理由進入開發階段,請求延期的申請應予核準。
10.按照公約附件三第八條指定保留區域給管理局,應與核準勘探工作計劃的申請或核準勘探和開發工作計劃的申請一起進行。
第八節 合同的財政條款
1.制訂有關合同財政條款的規則、規章和程序應以下列原則為根據:
(a)向管理局繳費的制度應公平對待承包者和管理局雙方,并應提供適當方法來確定承包者是否遵守此一制度;
(b)此一制度下的繳費率應不超過相同或類似礦物的陸上采礦繳費率的一般范圍,對避免給予深海底采礦者人為的競爭優勢或使其處于競爭劣勢;
(c)此一制度不應該復雜,且不應該使管理局或承包者承擔龐大的行政費用。應該考慮采用特許權使用費制度或結合特許權使用費與盈利分享的制度。如果決定采用幾種不同的制度,則承包者有權選擇適用于其合同的制度。不過,以后如果改變在幾種不同制度之間的選擇,應由管理局和承包者協議作出;
(d)自商業生產開始之日起應繳付固定年費。此一年費可以用來抵免按照(c)分段所采用制度應繳付的其他款項。年費數額應由理事會確定;
(e)繳費制度可視情況的變化定期加以修訂,任何修改應不歧視地適用。對于已有的合同,這種修改只有承包者自行選擇方可適用。以后如要改變在幾種不同制度之間的選擇,應由管理局和承包者協議作出;
(f)關于根據這些原則制定的規則和規章在解釋或適用上的爭端,應按照公約所規定的爭端解決程序處理。
2.公約附件三第十三條第3至第10款的規定應不適用。
3.關于公約附件三第十三條第2款的執行,當工作計劃只限于勘探階段或開發階段兩者中之一時,申請核準的規費應為二十五萬美元。
五、專利發明的競爭
開采技術方面,基于可燃冰形成原理,國內外常見的開采技術主要有注熱開采法、降壓開采法、化學試劑開采法等。
我國可燃冰領域的專利申請最早出現在20世紀90年代末,至今在相關領域已積累千余件專利申請,申請人以院校和科研單位為主,企業為輔。從穩定試開采可燃冰,到商業化用途,還有一個挺長的路走!
并且《執行協定》第五節也有 專利技術轉讓相關的規定。
第五節 技術轉讓
1.除公約第一四四條的規定外,為第十一部分的目的而進行的技術轉讓還應遵照下列原則:
(a)企業部和希望獲得深海底采礦技術的發展中國家應設法按公平合理的商業條件,從公開市場或通過聯合企業安排獲取這種技術;
(b)如果企業部或發展中國家無法獲得深海底采礦技術,管理局可以請所有或任何承包者及其一個或多個擔保國提供合作,以便利企業部或其聯合企業,或希望取得深海底采礦技術的發展中國家按公平合理的商業條件,在與知識產權的有效保護相符的情況下取得這種技術。締約國承諾為此目的與管理局充分而有效地合作,并確保它們所擔保的承包者也與管理局充分合作;
(c)作為一般規則,締約國應促進有關各方在“區域”內活動上進行國際技術和科學合作,或通過制訂海洋科學和技術及海洋環境的保護和保全方面的培訓、技術援助和科學合作方案來促進這種合作。
目前,我國已成為世界上第一個成功實現可燃冰安全持續可控開采的國家,取得了歷史性突破,搶占了天然氣水合物理論和技術的制高點。據估計,中國可燃冰儲量超過1000億噸油當量,足夠使用200年,其中七成在南海,為中國破解“馬六甲困局”打下堅實的戰略基礎,對保障中國能源安全有重大的戰略意義。
小小的一塊可燃冰,可以說是冰與火的故事。一方面,一方面要講究合作,另一方面又要講究戰略~既要爭取采礦權斗爭,又要抓緊專利技術布局,可謂是“雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,任重而道遠呀!