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一種減緩氣候變化的燃料位於中國四川省一口新井口以下3000米處。那裡已開始頁岩氣生產，這可能有助於中國擺脫煤炭依賴，煤炭已使中國成為世界最大的二氧化碳排放國，並使整個國家籠罩在糟糕的空氣中。
要獲得這種改變世界的天然氣，需要將數百萬升經過特殊處理的水泵入深井，以壓裂地下頁岩。它還需要掌握技術，將井穿過底部可能只有幾十米厚的地層。而且，它還需要基礎設施支援以及法律框架，才能將天然氣推向市場並獎勵生產者。
“願景是中國頁岩氣具有地緣戰略利益、環境效益和經濟效益，”哥倫比亞大學新成立的全球能源政策中心的首任研究員 David Sandalow 說，他直到去年還是美國能源部 (DoE) 負責政策和國際事務的助理部長。“美國政府認為中國的頁岩氣符合我們共同的戰略利益。” 因此，美國與這個共產主義國家合作，幫助開發這種新資源，包括 2009 年奧巴馬總統訪問北京期間宣佈的“美中頁岩氣倡議”。
從安徽到新疆，中國企業已開始鑽探地球以開採頁岩氣。四川省的一口井已經生產了超過 200 萬立方米的頁岩氣，當作為燃料燃燒時，產生的二氧化碳排放量約為燃燒煤炭的一半，以及更少的煙塵、霧霾和其他空氣汙染對人類健康的威脅。
大手筆
中國擁有儲量巨大的頁岩天然氣資源——北京方面估計，水力壓裂法和水平鑽井技術可以從八個盆地中開採出 25 萬億立方米的頁岩氣。美國能源部 (DoE) 的估計更高：約 36 萬億立方米。這使美國能源部對美國頁岩天然氣資源的評估相形見絀——僅略高於 24 萬億立方米——頁岩氣改變了這個國家化石燃料的使用方式。無論如何估計，中國似乎都擁有世界上最大的頁岩氣儲量。
回報同樣巨大：為世界人口最多的國家提高能源安全，並減少空氣汙染，無論是籠罩中國城市的燃煤霧霾，還是排放到全球大氣中的二氧化碳濃度。
然而，目前尚不清楚頁岩氣在中國可能如何發揮作用，包括井的壽命可能有多長以及開採難度有多大。這是因為那裡的地質情況比美國更具挑戰性。“它更深，並且粘土成分不太有利，”Sandalow 指出。簡而言之，頁岩氣被困的頁岩盆地至少在地下 3,000 米處，而且往往更深。而且，資源通常位於受斷層扭曲和褶皺的地質地形中，這使得獲取天然氣更具挑戰性。
與美國數千口井（成功率更高）相比，中國企業僅鑽探了數百口井——大約一半成功開採了天然氣。中國的此類井也很昂貴，鑽一口井至少花費 1000 萬美元（6000 萬元人民幣）。為了發展專業知識和降低成本，中國國有石油公司，如中國石化和中國海洋石油總公司，已開始投資美國頁岩氣開發。中央政府在其當前五年計劃中設定了目標，到 2015 年頁岩氣年產量達到 65 億立方米，到 2020 年躍升至每年至少 600 億立方米。這將相當於美國預期頁岩氣產量的近三分之一，並且需要在未來幾年內鑽探數千口井。
中國也在嘗試效仿美國，允許國有石油巨頭以外的公司開始勘探頁岩氣，從法律上將頁岩氣指定為可以獨立開採的資源。頁岩氣（以及煤層氣中發現的甲烷）的價格也比其他能源價格更少受到監管，這是為了讓市場決定成本並獎勵生產者。
水資源壓力
事實證明，中國發展水力壓裂法的關鍵障礙可能是水資源。在美國東北部馬塞勒斯頁岩區，對單井進行水力壓裂至少需要 750 萬升水，這些水隨後會被汙染，必須作為廢水處理。中國沒有類似美國那樣豐富的水資源可以浪費，很可能會回收利用這些水用於進一步的水力壓裂，從而增加成本。該國也沒有保護地下水免受壓裂水汙染的環境法規，這在美國已被證明是有爭議的。
中國也缺乏美國擁有的那種將天然氣從井輸送到使用者的管道基礎設施。“在中國建設一個與美國相當的管道網路將是一項 5000 億美元的投資，”Sandalow 說，儘管中國在快速建設大型且昂貴的基礎設施專案方面有著出色的記錄，例如在五年內建成的國家高速鐵路網路。“我不知道這是否會成為一個障礙。”
最大的風險可能是地質風險。像四川這樣的地區已經容易發生地震——2008 年的汶川地震造成至少 7 萬人死亡，並且可能因該地區新水壩的水庫而加劇。使用高壓水進行水力壓裂，或將廢水排放到井下，也可能增加這種風險。
中央計劃
儘管如此，無論天然氣是否來自水力壓裂，中國都對天然氣作為燃料有宏偉的計劃。該國已建立工業工廠，將煤炭轉化為合成燃氣燃料，當用合成燃氣代替煤炭燃燒時，將有助於減少縮短壽命的空氣汙染。但是，這種燃氣對緩解氣候變化無濟於事，因為氣化過程產生的溫室氣體汙染甚至比直接在發電廠燃燒煤炭還要多。
應對二氧化碳引起的氣候變化可能是頁岩氣在中國可以發揮的最大作用。如果燃燒天然氣可以取代甚至一部分燃煤，而燃煤目前使中國成為世界上最大的溫室氣體排放國，那麼氣候變化本身就會減緩。在美國，由於廉價的頁岩氣以及其他因素，2009 年至 2012 年間，溫室氣體總排放量下降了約 10%。
在中國，作為世界工廠和發展中國家，煤炭提供了該國近 70% 的能源。因此，中國在 2013 年排放了近 100 億噸二氧化碳。如果天然氣取代煤炭，那麼這種改變氣候的汙染可能會減少一半。
頁岩氣（或來自中亞和俄羅斯的天然氣）的前景表明，至少根據一些分析師的說法，中國將比預期更早地擺脫煤炭。在花旗銀行 2013 年 9 月釋出的研究報告中預測，由於天然氣和其他減少煤炭使用的變化（例如增加可再生能源和核電的部署），中國的煤炭使用量將在本十年末之前達到峰值。據中央政府稱，僅在 2013 年，中國就生產了約 2 億立方米的頁岩天然氣，幾乎是 2012 年產量的七倍。
中國需要在未來兩年內透過水力壓裂將頁岩氣產量提高 30 多倍才能實現其目標。“大多數觀察家都對實現政府目標的能力持懷疑態度，”Sandalow 說。而且，即使這些目標實現了，溫室氣體汙染可能仍然存在：美國天然氣價格上漲意味著 2013 年煤炭燃燒量增加——電力生產的二氧化碳也隨之上升了 2%。
“天然氣是一種化石燃料。如果操作不當，甲烷排放量將非常大，”奧巴馬在接受《紐約客》採訪時說。“但是，如果我們能做到這一點，那麼對我們來說，看到天然氣像在美國這裡一樣在世界各地取代煤炭，那將是一個淨收益。” 沒有水力壓裂的“中國夢”可能會對共同的大氣層造成過大的汙染。