可燃冰：未来能源愈行愈近 我国在2030年左右有望实现可燃冰的商业化开采

图为2017年6月9日，我国在位于广东珠海市东南三百二十千米的南海神狐海域进行试采可燃冰的作业平台。（资料图片）

天然气水合物又称“可燃冰”，是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质。 （资料图片）

　　俗话说水火不相容。但是有这样一种冰，不仅可以燃烧，其热值还比石油多10倍，燃烧后很清洁，只生成二氧化碳和水，储量据称可供人类使用千年。这就是可燃冰，学名叫做“天然气水合物”，也被人称作“固体甲烷”，是甲烷为主的有机分子被水分子包裹而成，既含水又呈固体，    看起来像冰，很容易被点燃。

　　近日，国务院批准天然气水合物为我国第173个矿种。今年5月，我国首次海域天然气水合物试采成功，并实现连续试气点火60天，累计产气30.9万立方米，平均日产5151立方米，甲烷含量最高达99.5%，实现了历史性突破。

　　神奇的冰块

　　可燃冰的能量密度非常高，同等条件下燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍；并且，燃烧后仅会产生少量二氧化碳和水，是真正的绿色能源。

　　和石油天然气一样，可燃冰也是来源于古生物遗骸。这些古生物遗骸的沉积物通过细菌分解后产生甲烷，在低温和高压的环境下形成可燃冰。

　　可燃冰生成的温度一般在0℃至10℃之间，超过20℃就可能分解。通常情况下，海底温度一般保持在2℃至4℃之间，适宜可燃冰生成。另外，可燃冰在0℃时，只需要30个大气压就可以生成，而在海底深处，很容易保持30个大气压。并且，气压越大，可燃冰越不容易分解。

　　因此，可燃冰广泛分布于深海或陆域的永久冻土中。目前，南极、北极均已发现可燃冰矿点，中国虽不属于极地国家，但此前，我国已分别在南海海域和青藏高原冻土区钻获天然气水合物实物样品，使得我国成为世界上在中低纬度地区唯一拥有海底和陆上冻土区天然气水合物资源的国家。

　　1778年，英国化学家普得斯特开始研究形成可燃冰的温度和压强。1934年，人们在油气管道和加工设备中发现冰状固体堵塞现象，这些固体其实就是可燃冰。1965年，前苏联科学家预言，可燃冰可能存在海洋底部的地表层中，此后终于在北极的海底首次发现了大量可燃冰。

　　可燃冰的能量密度非常高。同等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍。1立方米的可燃冰分解后可释放出164立方米的天然气。

　　由于可燃冰是天然气和水的化合物，燃烧后仅会产生少量的二氧化碳和水，是真正的绿色能源。有专家估计，其资源量相当于全球已探明传统化石燃料总量的两倍。我国可燃冰资源储存量则相当于1000亿吨石油，其中南海海域是我国可燃冰的主要分布区，有近800亿吨储量。因此，可以毫不夸张地说，可燃冰是一种具有重大战略意义的未来能源。

　　大国角逐可燃冰

　　可燃冰低碳环保又储量丰富，一跃成为现代社会解决能源匮乏的有效途径，引发多国对其青睐有加，投入巨资展开研究。

　　追溯人类能源利用的历程，会更有助于我们了解可燃冰的价值。

　　人类曾在漫长历史进程中，通过木柴等生物质能源获取能量。直到工业文明后，煤炭的利用使蒸汽机得以大面积推广。再后来，石油天然气推动人类的行动能力得以大幅提升。

　　但是，需正视的现实是，石油资源的渐趋匮乏是现代社会必须面临的重大挑战之一。

　　在这样的背景下，低碳环保又储量丰富的可燃冰自然吸引了人们的关注。因此，不少大国对其青睐有加，纷纷投巨资开展这一领域研究。

　　今年5月，美国能源部下属的国家能源技术实验室宣布，正与得克萨斯大学奥斯汀分校等机构合作，在墨西哥湾深水区开展可燃冰开采研究。

　　一直以来，美国都十分重视可燃冰研究，2000年曾通过《天然气水合物研究与开发法案》。此后，美国能源部多次拨款支持可燃冰研究，最近一次是在2016年9月，宣布投入380万美元支持6个新的可燃冰研究项目。开展本次钻探的得克萨斯大学奥斯汀分校就是受支持的项目方之一。