法意瑞旅游最佳月份:谁了解可燃冰

人类能源的新希望

可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80% 99.9%，可直接点燃，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。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。

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。科学家估计，海底可燃冰分布的范围约4000万平方公里，占海洋总面积的10%，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。

随着研究和勘测调查的深入，世界海洋中发现的可燃冰逐渐增加，1993年海底发现57处，2001年增加到88处。据探查估算，美国东南海岸外的布莱克海岭，可燃冰资源量多达180亿吨，可满足美国105年的天然气消耗；日本海及其周围可燃冰资源可供日本使用100年以上。

据专家估计，全世界石油总储量在2700亿吨到6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有50－60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。

重大战略意义下的联手勘测

2004年6月2日，26名中德科学家从香港登上德国科学考察船“太阳号”，开始了对南海42天的综合地质考察。通过海底电视观测和海底电视监测抓斗取样，首次发现了面积约430平方公里的巨型碳酸盐岩。

中德科学家一致建议，将该自生碳酸盐岩区中最典型的一个构造体命名为“九龙甲烷礁”。其中“龙”字代表了中国，“九”代表了多个研究团体的合作。同位素测年分析表明，“九龙甲烷礁”区域的碳酸盐结壳最早形成于大约4.5万年前，至今仍在释放甲烷气体。

中方首席科学家、广州海洋地质调查局总工程师黄永样对此极为兴奋，他说，探测证据表明：仅南海北部的可燃冰储量，就已达到我国陆上石油总量的一半左右；此外，在西沙海槽已初步圈出可燃冰分布面积5242平方公里，其资源估算达4.1万亿立方米。

我国从1993年起成为纯石油进口国，预计到2010年，石油净进口量将增至约1亿吨，2020年将增至2亿吨左右。因此，查清可燃冰家底及开发可燃冰资源，对我国的后续能源供应和经济的可持续发展，战略意义重大。

黄永样介绍，在未来十年，我国将投入8.1亿元对这项新能源的资源量进行勘测，有望到2008年前后摸清可燃冰家底，2015年进行可燃冰试开采。

战略性与危险性共同打造的“双刃剑”

迄今，世界上至少有30多个国家和地区在进行可燃冰的研究与调查勘探。

1960年，前苏联在西伯利亚发现了第一个可燃冰气藏，并于1969年投入开发，采气14年，总采气50.17亿立方米。

美国于1969年开始实施可燃冰调查。1998年，把可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划，计划到2015年进行商业性试开采。

日本关注可燃冰是在1992年，目前，已基本完成周边海域的可燃冰调查与评价，钻探了7口探井，圈定了12块矿集区，并成功取得可燃冰样本。它的目标是在2010年进行商业性试开采。

但人类要开采埋藏于深海的可燃冰，尚面临着许多新问题。有学者认为，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10 20倍。而可燃冰矿藏哪怕受到最小的破坏，都足以导致甲烷气体的大量泄漏。另外，陆缘海边的可燃冰开采起来十分困难，一旦出了井喷事故，就会造成海啸、海底滑坡、海水毒化等灾害。

由此可见，可燃冰在作为未来新能源的同时，也是一种危险的能源。可燃冰的开发利用就像一柄“双刃剑”，需要小心对待。

你知道可燃冰吗

冰怎么会“燃”？即便是二氧化碳在超低温状态下形成的“干冰”也是不可燃的。但是，的确有“可燃冰”存在，因为它“外貌极似冰雪，点火即可燃烧”，所以它被命名为“可燃冰”！而它的化学名字叫“天然气水合物”，其主要成分是甲烷和水。

可燃冰存在于海底的地层中，它的形成过程与海底石油、天然气不仅相似，而且密切相关。它是埋于海底地层深处的大量的有机质在缺氧环境中，厌氧细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气。其中许多天然气又被包进水分子中，在海底的低温环境中和巨大压力下就形成了可燃冰。

由于甲烷分子只有一个碳原子，其燃烧时二氧化碳排放少，且没有硫化物生成，因此可燃冰被视为一种理想的清洁能源。据专家计算，1立方米的可燃冰燃烧释放的能量相当于164立方米的天然气，而且目前已探明的可燃冰总量，是全球所有煤、石油和天然气总和的2到3倍，有70多个国家先后发现了可燃冰，仅中国南海海域已探明的可燃冰储量就相当于我国煤、石油和天然气总量的一半。因此，可燃冰被誉为21世纪最理想、具有商业开发前景的新能源。

目前，可燃冰的开发尚处于研究和勘探阶段，还没有形成可行的开采方案。如果在开采过程中发生泄露，大量的甲烷气体分解出来，经由海水进入大气层，就会造成严重的温室效应，从而威胁人类的生存环境。因此，只有科学合理地开发和利用，可燃冰才会真正的造福人类。

冰怎么会“燃”？即便是二氧化碳在超低温状态下形成的“干冰”也是不可燃的。但是，的确有“可燃冰”存在，因为它“外貌极似冰雪，点火即可燃烧”，所以它被命名为“可燃冰”！而它的化学名字叫“天然气水合物”，其主要成分是甲烷和水。

可燃冰存在于海底的地层中，它的形成过程与海底石油、天然气不仅相似，而且密切相关。它是埋于海底地层深处的大量的有机质在缺氧环境中，厌氧细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气。其中许多天然气又被包进水分子中，在海底的低温环境中和巨大压力下就形成了可燃冰。

由于甲烷分子只有一个碳原子，其燃烧时二氧化碳排放少，且没有硫化物生成，因此可燃冰被视为一种理想的清洁能源。据专家计算，1立方米的可燃冰燃烧释放的能量相当于164立方米的天然气，而且目前已探明的可燃冰总量，是全球所有煤、石油和天然气总和的2到3倍，有70多个国家先后发现了可燃冰，仅中国南海海域已探明的可燃冰储量就相当于我国煤、石油和天然气总量的一半。因此，可燃冰被誉为21世纪最理想、具有商业开发前景的新能源。

目前，可燃冰的开发尚处于研究和勘探阶段，还没有形成可行的开采方案。如果在开采过程中发生泄露，大量的甲烷气体分解出来，经由海水进入大气层，就会造成严重的温室效应，从而威胁人类的生存环境。因此，只有科学合理地开发和利用，可燃冰才会真正的造福人类。

“冰”怎么会“燃烧”？但在自然界中确实存在这种能够燃烧的“冰”。事实上，可燃冰是一种甲烷气体的水合物。在深海中高压低温的条件下，水分子通过氢键紧密缔合成三维网状体，能将海底沉积的古生物遗体所分解的甲烷等气体分子纳入网状体中形成水合甲烷。这些水合甲烷就象一个个淡灰色的冰球，故称可燃冰。这些冰球一旦从海底升到海面就会砰然而逝。

可燃冰最初被发现，并不是在海底。早在20世纪30年代，工程技术人员就发现，一些输气管经常会被奇怪的冰块堵塞。化学家对这些冰块进行分析后得知，这是甲烷等气体被关在冰晶体中形成的。当时，这些甲烷水合物被视为一种麻烦，而不是一种新型的能源。

直到60年代，苏联科学家才意识到，在自然界也许存在这种水合物，并预测到它作为一种可利用的新能源的前景。1972年，在开发北极圈内的麦雅哈天然气田时，人类第一次发现了这种以矿藏形式存在的天然气水合物。之后，美国科学家在地震研究中证实，在海底600米处就存在这种水合物。

1996年夏天，德国科学家搭乘一艘海洋考察船对北太平洋水域进行考察，以寻找这种神秘的冰晶体。结果，水下摄像机在800米深的海底拍摄到了晶莹的亮光。科学家们迅速从海底取出了样品。为了证实这就是充满甲烷的冰晶体，一位科学家从这种冰块上取下一小块，用火柴点燃：冰雪般的东西开始燃烧，发出魔幻般淡红色的火焰，直至冰块变成了一滩水。

后来的实验证明，1立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。有专家认为，水合甲烷这种新型能源一旦得到开采，将使人类的燃料使用史延长几个世纪。

可燃冰在自然界分布非常广泛，海底以下0到1500米深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有可能存在，世界上有79个国家和地区都发现了天然气水合物气藏。根据地质条件分析，理论上“可燃冰”在我国分布也应十分广泛，我国南海、东海、黄海等近300万平方公里广大海域以及青藏高原的冻土层，都有可能存在。在2000年，就有报道称，我国南海、东海等海域发现大量“可燃冰”资源，初步估算其资源量相当于我国陆地石油天然气资源的一半。

天然“可燃冰”埋藏于海底的岩石中，和石油、天然气相比，它不易开采和运输，世界上至今还没有完美的开采方案。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲烷气的大量散失。“可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。作为短期温室气体，甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多，它所产生的后果将是不堪设想的。同时，陆缘海边的“可燃冰”开采起来也十分困难，一旦出了井喷事故，就会造成海水汽化，发生海啸船翻。目前，“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种。开采的最大难点是保证井底稳定，使甲烷气不泄漏、不引发温室效应。

此外，“可燃冰”也可能是引起地质灾害的主要因素之一。它的存在很可能导致海床不稳定，引发大规模的海底泥流，对海底管道和通讯电缆有严重的破坏作用。另外，如果地震中海底地层断裂，游离的气体和水合甲烷分解产生的气体就会喷出海面，或在海水表层及水面上形成高度集中的易燃气泡，这不仅对过往行船造成危险，也会给低空飞行的飞机带来厄运。有学者认为，近几个世纪，在百慕大三角区海域发生过的许多船只和飞机神秘失踪的事件可能与此有关。

日益增多的成果表明，由自然或人为因素所引起的温压变化，均可使水合物分解，造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖等环境灾害。由此可见，“可燃冰”作为未来新能源的同时也是一种危险的能源。“可燃冰”的开发利用就像一柄“双刃剑”，需要加以小心对待。

可燃冰是甲烷类天然气被包进水分子中，在海底低温与压力下形成的一种类似冰的透明结晶。据专家介绍，1立方米“可燃冰”释放出的能量相当于164立方米的天然气。目前国际科技界公认的全球“可燃冰”总能量，是所有煤、石油、天然气总和的2～3倍。美国和日本最早在各自海域发现了它。我国近年来也开始对其进行研究。

“可燃冰”的主要成分是甲烷与水分子(CH4·H2O)。它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿，而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌气性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气又被包进水分子中，在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。这是因为天然气有个特殊性能，它和水可以在温度2～5摄氏度内结晶，这个结晶就是“可燃冰”。

有天然气的地方不一定都有“可燃冰”，因为形成“可燃冰”除了压力主要还在于低温，所以一般在冰土带的地方较多。长期以来，有人认为我国的海域纬度较低，不可能存在“可燃冰”；而实际上我国东海、南海都具备生成条件。

东海底下有个东海盆地，面积达25万平方公里。经20年勘测，该盆地已获得1484亿立方米天然气探明加控制储量。尔后，中国工程院院士、海洋专家金翔龙带领的课题组根据天然气水化物存在的必备条件，在东海找出了“可燃冰”存在的温度和压力范围，并根据地温梯度、结合东海地质条件，勾画出“可燃冰”的分布区域，计算出它的稳定带的厚度，对资源量做了初步评估，得出“蕴藏量很可观”结论。这为周边地区在新世纪使用高效新能源开辟了更广阔的前景。

是二氧化碳在超低温状态下形成的“干冰""""