煤、石油、天然氣是人類如今依賴最主要的地球資源，但是這些資源需要漫長的時間才能產(chan) 生。據科學家計算，按如今的使用狀況，煤炭還能供應人類使用不到兩(liang) 百年，天然氣也將在六十年左右枯竭，而石油僅(jin) 能維持四十五年左右。試想一下，當所有燃料都耗盡的時候，人類將何去何從(cong) 呢？

當常規能源燃燒殆盡後，新興(xing) 能源就要扛起供能的大梁，下麵就來向大家介紹新興(xing) 能源中的佼佼者——可燃冰。可燃冰又稱甲烷水合物、甲烷冰，主要存在於(yu) 淺水或海床低溫高壓處，分布於(yu) 世界各海域。

可燃冰形成條件

可燃冰的形成一般需要兩(liang) 個(ge) 方麵的條件，一方麵是物質條件，另一方麵則是環境條件。在物質條件方麵，可燃冰的形成需要氣體(ti) 和水，氣體(ti) 主要是存在於(yu) 沉積物中的甲烷、乙烷等烴類氣體(ti) ，水主要是指沉積物孔隙中活動的遊離水，遊離水比普通的水更容易蒸發與(yu) 結冰。相比於(yu) 物質條件，可燃冰要求的環境條件則更為(wei) 苛刻，它需要海水水溫接近0℃，水深超過三百米，擁有豐(feng) 富的沉積物質。同時還需要一條氣體(ti) 運輸通道，將下方的甲烷氣體(ti) 運輸到上方，等到這一切條件都準備充足，可燃冰便可以在海床上形成了。

可燃冰為什麽沒有推廣？

這時候可能就有同學要問了：既然可燃冰都被人類發現了，而且世界各地都有，那麽(me) 直接挖出來用不就行了嗎？其實不然，可燃冰產(chan) 生的地方一般是在海床和凍土區，這些地區的生態環境都十分脆弱，而且在開采過程中還需要使用大型鑽井器械，對周邊環境的破壞不言而喻。不僅(jin) 如此，我們(men) 還需要考慮可燃冰的特性，它在超過20℃的環境下便會(hui) 分解，如何將它完好無損地帶到地麵上來，再將它運輸到千家萬(wan) 戶去，始終是困擾著研究者們(men) 的難題。同樣，可燃冰的商業(ye) 開采還存在一個(ge) 成本難題：目前中國南海可燃冰的開采成本約為(wei) 200美元/立方米，按當前匯率折算，折合成天然氣成本價(jia) 為(wei) 8元/立方米。而常規天然氣成本現在不到1元/立方米，目前還差距較大，想要實現可燃冰的商業(ye) 化，必須將可燃冰的成本降到天然氣的成本才行。

早在20世紀六十年代，前蘇聯、美國、加拿大等一些國家就開始了可燃冰資源的調查工作。進入80年代後，世界多地發現了儲(chu) 量豐(feng) 富的可燃冰，受此鼓舞，70多個(ge) 國家陸續製定了開采可燃冰的規劃。而從(cong) 20世紀90年代開始，美國、日本、中國、加拿大、韓國、印度等更是紛紛投入巨資，競相在本土乃至國際海底開展可燃冰的調查和試采。

美國十分重視可燃冰領域的研究，自本世紀開始，已經啟動了多個(ge) 可燃冰開采計劃，其中一個(ge) 計劃便是與(yu) 墨西哥合作，利用墨西哥灣高飽和度、高品質的可燃冰砂層，研究起深水可燃冰。除了墨西哥灣，美國進行可燃冰研究的另一個(ge) 主戰場是阿拉斯加的凍土區。2012年，美國能源部與(yu) 日本石油天然氣和金屬礦物資源機構合作，采用二氧化碳置換法在阿拉斯加北部開采出了可燃冰。在2017年以後，美國便組織起各大高校，聯合探索可燃冰這一神秘領域。

日本的可燃冰勘探研究始於(yu) 20世紀90年代，其重點研究區為(wei) 該國的周邊近海海域。早在2001年，日本就發布了為(wei) 期18年的可燃冰開發計劃。由於(yu) 日本國內(nei) 油氣資源貧乏，因而對可燃冰的開發寄予了厚望。2011年福島核事故後，日本更是加大了對可燃冰的勘探開發力度。2017年，日本成功在愛知縣東(dong) 南海海槽區開采出可燃冰，盡管十天後由於(yu) 泥沙灌入鑽井通道而被迫停止產(chan) 氣，沒有能夠完成原定計劃目標，卻也是一次成功的探索。此外，日本近年還加強了日本海東(dong) 部大陸邊緣可燃冰勘探研究，現已發現可燃冰有利構造900多個(ge) ，確定了兩(liang) 種可燃冰賦存模式。通過長期的努力，日本在可燃冰的勘探和開發等方麵已經處於(yu) 世界先進水平。

我國可燃冰研究進展

中國是較早進行可燃冰研究的國家之一，在試采可燃冰方麵一直處於(yu) 世界前列。2007年，中國地質調查局在中國南海北部的神狐海域，成功鑽取了可燃冰實物樣品，發現了可燃冰礦藏。次年，中國在青藏高原祁連山脈木裏地區的永久凍土帶，科學家鑽取了可燃冰實物樣品。由此，中國成為(wei) 世界上在海洋和陸地都發現可燃冰的少數國家之一。

2017年5月10日，中國地質調查局從(cong) 中國南海神狐海域開采出天然氣，天然氣來自於(yu) 水深1300米，海底以下203米-277米的可燃冰礦藏。到6月21日，在42天內(nei) 連續穩定產(chan) 氣，每天平均產(chan) 氣量超過1.6萬(wan) 立方米，最高日產(chan) 氣量達到3.5萬(wan) 立方米，總共產(chan) 氣量超過23萬(wan) 立方米，相當於(yu) 燃煤410多噸。此次開采，中國共創新20餘(yu) 項技術，遠超日本成為(wei) 世界第一個(ge) 試開采成功的國家。這次試開采徹底打破了我國在可燃冰領域常年跟跑的局麵，一躍成為(wei) 世界領跑隊伍。

對於(yu) 日本來說，可燃冰的大量開采可以使日本減少對進口燃料的嚴(yan) 重依賴；對於(yu) 中國來說，可燃冰可以作為(wei) 煤炭的替代品，清潔能源的使用也能夠減少北方地區的霧霾現象。雖然可燃冰能夠緩解能源方麵的問題，但是新的問題也會(hui) 伴隨著它的出現而誕生。

讓我們(men) 仔細回想一下，圍繞著資源、能源產(chan) 生的戰爭(zheng) 數不勝數。素有工業(ye) 血液之稱的石油，是人類最重要的能源材料和戰略物資。在當代的戰爭(zheng) 中常常可以看到背後有石油的影子，而在中東(dong) 地區發生的戰爭(zheng) 常常直接與(yu) 石油有關(guan) 。如1990年的海灣危機和其後的海灣戰爭(zheng) 更是一場石油之戰，不管是伊拉克吞並科威特，還是美國對伊朗動武，都與(yu) 石油利益緊密相關(guan) 。戰爭(zheng) 的爆發導致了世界石油市場的動蕩和供應緊張，甚至引發全球經濟危機。而可燃冰作為(wei) 一種存在於(yu) 各大海域的能源，是否也會(hui) 像石油一樣引人爭(zheng) 搶，甚至引發戰爭(zheng) 呢？

其次，甲烷是一種強大的溫室氣體(ti) ，其引發溫室效應的能力比二氧化碳要強26倍，開采可燃冰很可能會(hui) 使大量原來封存在海洋中的甲烷都釋放到大氣當中，使溫室效應更加嚴(yan) 重。事實上，近幾年在西伯利亞(ya) 凍土層，突然出現了許多大坑，科學家發現這就是因為(wei) 全球變暖造成均溫升高，使得凍土層裏的甲烷被釋放出來，在空洞中爆炸形成了巨坑，而坑洞中儲(chu) 存的甲烷又飄散到大氣中，加劇了全球變暖，這便形成了難以逆轉的惡性循環。

由於(yu) 自身的特性，可燃冰燃燒產(chan) 生大量二氧化碳已是無法改變，我們(men) 能做的就是不斷地進行技術革新，將產(chan) 生的二氧化碳進一步利用。說不定在不遠的將來，可燃冰已經成為(wei) 一種常規能源走進了千家萬(wan) 戶。



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