深海中的能源新秀

周穎

2017年5月18日，我國南海天然氣水合物（又稱“可燃冰”）試采實(shí)現(xiàn)連續(xù)187小時的穩(wěn)定產(chǎn)氣，這是我國首次成功試采海域可燃冰。這一次，中國是全球第一，美國、日本以及歐洲的一些國家全部被甩在后面，具有重大意義。

提起能源，人們想到的往往是煤、油、天然氣，而不是冷冷的冰塊，但中國科學(xué)家已經(jīng)將蘊(yùn)藏在海底的“冰塊”點(diǎn)燃成熊熊燃燒的火焰。想象一下，一塊可以燃燒的“冰”，熱值比石油多10倍，燃燒后只生成二氧化碳和水，儲量更是非常豐富，這是多么清潔高效的能源資源。

讓我們具體了解一下可燃冰吧！

可燃冰學(xué)名為“天然氣水合物”，是以甲烷為主的有機(jī)分子被水分子包裹而成，既含水又呈固體，看起來像冰，很容易被點(diǎn)燃。

可燃冰的形成要滿足以下條件：溫度不能太高，太高容易分解熔化；要有較高壓力，壓力越大，可燃冰越穩(wěn)定；要有甲烷氣源，古生物遺骸的沉積物通過細(xì)菌分解后可以產(chǎn)生甲烷。

可燃冰廣泛分布于深海或陸地的永久凍土中。目前，南極、北極均已發(fā)現(xiàn)可燃冰礦點(diǎn)，中國雖不屬于極地國家，但分別在南海海域和青藏高原凍土區(qū)域鉆獲天然氣水合物實(shí)物樣品，使得我國成為在世界上中低緯度地區(qū)唯一擁有海底和陸地凍土區(qū)域天然氣水合物資源的國家。

可燃冰的能量密度非常高，同等條件下，可燃冰燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要多出數(shù)十倍。1立方米的可燃冰分解后可釋放出164立方米的天然氣。

由于可燃冰是天然氣和水的化合物，燃燒后僅會產(chǎn)生少量的二氧化碳和水，被公認(rèn)為是真正的綠色能源。有專家估計(jì)，其資源量相當(dāng)于全球已探明傳統(tǒng)燃料總量的兩倍。我國可燃冰資源儲存量相當(dāng)于1000億噸石油，其中南海海域是我國可燃冰的主要分布區(qū)，有近800億噸儲量。因此，可以毫不夸張地說，可燃冰是一種具有重大戰(zhàn)略意義的未來能源。

我國此次成功試采可燃冰，也是全球首次實(shí)現(xiàn)泥質(zhì)粉砂型可燃冰的安全可控開采。這種類型的可燃冰，資源量占全球90%以上，開發(fā)難度最大。此次試采成功，為實(shí)現(xiàn)天然氣水合物商業(yè)性開發(fā)利用提供了技術(shù)儲備，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

可燃冰是未來全球能源發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，我國率先試采成功，是我國勇攀世界科技高峰的又一標(biāo)志性成就，對推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命具有重要而深遠(yuǎn)的影響。

理論上，作為天然氣的一種，可燃冰能量值高，使用又很方便，可以通過冷卻、壓縮處理成液化天然氣，所占空間更小，無論是管道運(yùn)輸還是交通運(yùn)輸都很方便。加上其儲量巨大和污染小，在某種程度上，可燃冰如能實(shí)現(xiàn)有效開采，應(yīng)用前景非常廣闊。但應(yīng)該注意的是，可燃冰未來進(jìn)入商業(yè)實(shí)際利用，仍有很長的路要走。

有專家表示，可燃冰雖然儲量大、分布廣，但形成年代要比石油、天然氣晚得多，覆蓋它的海底地層普遍是砂質(zhì)，現(xiàn)有海底鉆井設(shè)備開采很難，稍有不慎就會導(dǎo)致大量砂石涌進(jìn)管道，造成開采失敗。

此外，環(huán)境問題需要格外關(guān)注。因?yàn)榭扇急强康蜏亟Y(jié)冰封存，如溫度升高，水合物中的甲烷可能溢出，若開采不當(dāng)，會造成巨大的災(zāi)難。這對于我們的開采技術(shù)是一個巨大的挑戰(zhàn)，如若攻克，人類的能源史又將翻開一個新的篇章。