有這樣一種“冰”，只要你用燃燒的火柴接觸它，它就會(huì)被點(diǎn)燃并產(chǎn)生火焰，為你提供熱能，這就是“可燃冰”。有科學(xué)家認(rèn)為，一旦開(kāi)采技術(shù)獲得突破性進(jìn)展，可燃冰會(huì)成為21世紀(jì)的主要能源。據(jù)相關(guān)估計(jì)，僅僅是海底可燃冰的儲(chǔ)量就至少夠人類(lèi)使用1000年!但是，前景真的如此光明嗎?

此“冰”非彼冰

首先，我們要弄清楚什么是可燃冰，千萬(wàn)不要把它與我們?cè)诙炜吹降谋鞛橐徽?，此“冰”只是外表長(zhǎng)的像冰而已?？扇急诘刭|(zhì)上稱(chēng)為天然氣水合物(Natural Gas Hydrate，簡(jiǎn)稱(chēng)Gas Hydrate)，是一種白色固體物質(zhì)，有著極強(qiáng)的燃燒力，主要由水分子和烴類(lèi)氣體分子(主要是甲烷)組成，分子結(jié)構(gòu)式為CH₄·8H₂O，所以也稱(chēng)為甲烷氣水包合物(Methane clathrate)。

可燃冰是天然氣分子(烷類(lèi))被包進(jìn)水分子中，在海底低溫與高壓下結(jié)晶形成的。形成可燃冰有三個(gè)基本條件：溫度、壓力和氣源。關(guān)于可燃冰的成因，目前主要有兩種觀(guān)點(diǎn)，一是生物成因，海底有很多動(dòng)植物的殘骸，這些殘骸腐爛時(shí)產(chǎn)生細(xì)菌，細(xì)菌排出甲烷，當(dāng)正好具備高壓和低溫的條件時(shí)，細(xì)菌產(chǎn)生的甲烷氣體就被鎖進(jìn)水合物中。二是熱成因，主要是由海洋板塊運(yùn)動(dòng)而成。當(dāng)海洋板塊下沉?xí)r，較古老的海底地殼會(huì)下沉到地球內(nèi)部，海底石油和天然氣便隨板塊的邊緣涌上表面，當(dāng)接觸到冰冷的海水后，在深海壓力下，天然氣與海水產(chǎn)生化學(xué)作用，就形成了可燃冰。

目前，世界上已發(fā)現(xiàn)的可燃冰分布區(qū)多達(dá)一百多處，其礦層之厚、規(guī)模之大，是常規(guī)天然氣田無(wú)法相比的。在地球上大約有27％的陸地是可以形成可燃冰的潛在區(qū)域，而在海洋，這一比例高達(dá)90％。相對(duì)于常規(guī)天然氣，可燃冰所含雜質(zhì)更少，能量密度更大，產(chǎn)生的污染物質(zhì)更少。因此，很多國(guó)家的科學(xué)家對(duì)其寄予厚望。

莫非只是鏡花水月?

一段科學(xué)論壇上的對(duì)話(huà)：

甲：我們國(guó)家不久前在青藏高原發(fā)現(xiàn)了可燃冰，這下不用擔(dān)心能源短缺了!值得慶賀!

乙：怎么開(kāi)采呢?

甲：這個(gè)……正在摸索中呢。

乙：聽(tīng)說(shuō)開(kāi)采過(guò)程很容易出現(xiàn)環(huán)境問(wèn)題和災(zāi)害問(wèn)題……

甲：……

很多時(shí)候，大自然在為我們提供了豐富資源的同時(shí)，也往往會(huì)帶給我們很多意想不到的麻煩，可燃冰也是如此。根據(jù)目前科學(xué)家們的研究，可燃冰的主要成分為甲烷(80％)和二氧化碳(20％)，在低溫和高壓的共同作用下，甲烷與水結(jié)晶形成固態(tài)的“冰”狀物，而且這種“穩(wěn)定”狀態(tài)很容易被打破。

在開(kāi)采過(guò)程中，如果可燃冰礦藏受到一點(diǎn)點(diǎn)破壞，那么可燃冰就會(huì)迅速分解，只留下一攤水，甲烷氣體則人不知鬼不覺(jué)地悄然溜掉。眾所周知，甲烷是一種反應(yīng)快速、影響明顯的溫室氣體，所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)要比二氧化碳至少大20倍。并且，可燃冰中固化的甲烷總量相當(dāng)于大氣中甲烷數(shù)量的3000倍，一旦沉睡中的可燃冰礦藏受到“驚擾”，無(wú)論是人為的開(kāi)采或者是大自然的影響，都可能導(dǎo)致甲烷氣體大量散失，從而引發(fā)強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)。這反過(guò)來(lái)又進(jìn)一步促使海底水合物的分解，造成一種惡性循環(huán)的局面。地球人都知道，目前溫室效應(yīng)造成的異常氣候和海平面上升嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的生存，各國(guó)正圍統(tǒng)著這一問(wèn)題展開(kāi)唇槍舌戰(zhàn)呢。

同時(shí)，海底的甲烷進(jìn)入水中后，會(huì)消耗掉大量的氧氣，海里有很多的氧氣，因?yàn)檠鯕庖淄榉磻?yīng)，就會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，消耗掉了氧氣又產(chǎn)生這么多二氧化碳，周邊海底生物就會(huì)死掉?？梢哉f(shuō)，可燃冰還是海底生物的潛在殺手，也是海洋環(huán)境的一大隱患。著名的百慕大海域之所以成為“死亡三角區(qū)”，有一種解釋就是那里散發(fā)出了大量的可燃冰。

此外，在開(kāi)采可燃冰的過(guò)程中，釋放出來(lái)的甲烷氣體會(huì)改變海底沉積物的物理性質(zhì)，極大地降低海底沉積物的工程力學(xué)特性，使海底軟化，出現(xiàn)大規(guī)模的海嘯或者海底滑坡，毀壞海底工程設(shè)施。如：海底輸電或通訊電纜以及海洋石油鉆井平臺(tái)等。近年在墨西哥灣發(fā)生的一系列油氣勘探事故，專(zhuān)家們認(rèn)為很可能就是由于天然氣水合物的離解而引起沉積物的移動(dòng)、原本被天然氣水合物封壓在其下層的氣體大量釋放而造成的；此前在美國(guó)大西洋大陸邊緣發(fā)生的多次滑坡幾乎都與天然氣水合物礦層的斷裂有關(guān)。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，可燃冰是海洋地質(zhì)災(zāi)害的誘因之一。

總之，可燃冰這塊看起來(lái)很誘人的蛋糕目前依然讓人類(lèi)覺(jué)得“無(wú)從下口”。其一是由于可燃冰要么位于浩瀚的大洋底部，要么位于高寒險(xiǎn)遠(yuǎn)的凍土帶上，開(kāi)發(fā)的技術(shù)難度非常大；其二，可燃冰自身的一些物理屬性，也讓人類(lèi)望而生畏，不敢貿(mào)然下手，畢竟以生存環(huán)境為代價(jià)換取能源，得不償失；其三，從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看，目前大規(guī)模開(kāi)采，其成本比石油和天然氣高得多。因此，過(guò)早對(duì)可燃冰期望太高，可能有些盲目樂(lè)觀(guān)。

但是，我們?nèi)祟?lèi)要想持續(xù)發(fā)展，實(shí)在是離不開(kāi)能源，何況煤炭、石油和天然氣都有用完的那一天。因此，盡管對(duì)可燃冰的研究和利用還處于實(shí)驗(yàn)性階段，很多國(guó)家還是投入了相當(dāng)?shù)娜肆ξ锪θラ_(kāi)展這方面的工作。有理由相信，在不久的未來(lái)，一旦各種條件成熟，可燃冰還是有希望給人類(lèi)帶來(lái)福音的。

[實(shí)習(xí)編輯] 李軍