中国新型绿色能源—“可燃冰”

中国新型绿色能源—“可燃冰”

秦为胜

天然气水合物因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。其实是一个固态块状物。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。

可燃冰被视为21世纪的新型绿色能源。可燃冰有望取代煤、石油和天然气，成为21世纪的新能源。科学家估计，海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%，相当于4000万平方公里，是迄今为止海底最具价值的矿产资源，储量可供人类使用约1000年。可燃冰多分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。

我国可燃冰资源十分丰富，主要分布在南海、东海海域，以及青藏高原、东北的冻土区。据粗略估计，仅南海北部陆坡的可燃冰资源就达到186亿吨油当量，相当于南海深水勘探已探明油气储量的6倍，达到我国陆上石油资源总量的50%。通过勘查，2016年，在我国海域，已圈定了6个可燃冰成矿远景区，在青南藏北已优选了9个有利区块，据预测，我国可燃冰远景资源量超过1000亿吨油当量，潜力巨大。是由于我国可燃冰的存量巨大，开采价值非常高。而且作为高效的清洁能源，或许能给被雾困扰的我们，一个更好的能源选择，让天空更蔚蓝，河水更清澈。

天然气水合物燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体。

我国新一代远洋综合科考船“科学”号在执行中国科学院战略性先导科技专项“热带西太平洋关键区域海洋系统物质能量交换”的航次中，船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器携带我国自主研发的拉曼光谱探针，科考团队在我国南海约1100米的深海海底，探测到两个站点存在裸露在海底的天然气水合物，这也是科学家在我国南海海域首次发现裸露在海

底的“可燃冰”。因为这是一片裸露在海底的“可燃冰”，它的好处就是开采成本低，能为可燃冰的大量开采做技术储备，能为以后的可燃冰开采提供大量技术基础，填补国际上在可燃冰开采技术上的空白。试想一下，一立方米可燃冰可供一个普通家庭使用2~3个月。

天然可燃冰呈固态，不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出，在从海底到海面的运送过程中，甲烷就会挥发殆尽，同时还会给大气造成巨大危害。为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。科学家们认为，一旦开采技术获得突破性进展，那么可燃冰立刻会成为21世纪的主要能源。

由于我国可燃冰储量巨大，看似是一个很大的福利和蛋糕，但是在可燃冰开采领域依旧处于起步阶段，要走的路还很长，需要攻克的技术难关依旧很多。天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷，其温室效应为CO2的20倍，而全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍，若有不慎，让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去，将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，还会改变沉积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施，如：海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等。

可燃冰与石油天然气相比，具有储量大、使用方便、燃烧值高、清洁无污染等优点，所以，可燃冰可以被作继石油、天然气之后人类所依赖的重要新能源，但人类真正能用上可燃冰至少还需要10多年的时间。由于可燃冰开采技术极其复杂，一旦出现任何差错，将引发严重的环境灾难，成为环保敌人：首先，收集海水中的气体是十分困难的，海底可燃冰属大面积分布，其分解出来的甲烷很难聚集在某一地区内收集，而且一离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外。更重要的是，甲烷的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍，若处理不当发生意外，分解出来的甲烷气体由海水释放到大气层，将使全球温室效应问题更趋严重。此外，海底开采还可能会破坏地壳稳定平衡，造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方，甚至导致大规模海啸，带来灾难性后果。目前已有证据显示，过去这类气体的大规模自然释放，在某种程度上导致了地球气候急剧变化。8000年前在北欧造成浩劫的大海啸，也极有可能是由于这种气体大量释放所致。