可燃冰是啥？

可燃冰真的是“冰”嗎？相信這是很多人聽到這個名字后最大的疑問。

no！no！no！可燃冰的學(xué)名其實是“天然氣水合物”，是天然氣（主要成分為甲烷）和水在低溫、高壓條件下形成的類冰狀化合物，可以燃燒，因此被形象地稱為“可燃冰”。

下面，讓我們通過這段視頻一起認識可燃冰：

可燃冰的厲害之處，當然不僅在于它的名字，更在于其巨大價值。

天然氣水合物即可燃冰是資源量豐富的高效清潔能源，1立方米天然氣水合物可以分解出164立方米的天然氣。簡單來說，你可以將它理解為《變形金剛》中的“能量塊”，體積小卻蘊含著巨大能量。同等條件下，可燃冰燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要多出十倍，而且燃燒后不產(chǎn)生殘渣和廢氣，更清潔。

因可燃冰具有燃燒值高、污染小、儲量大等特點，被國際公認為石油、天然氣的替代能源，是世界重要的戰(zhàn)略資源，對我國能源安全及經(jīng)濟發(fā)展也意義重大。

可燃冰“躲”在哪？

可燃冰是未來石油、煤等傳統(tǒng)能源的戰(zhàn)略性替代資源。這么厲害的物質(zhì)能夠被普通人找到嗎？要回答這個問題，我們就必須清楚可燃冰形成需具備的基本條件——

一是低溫，可燃冰在0-10℃時生成，超過20℃便會分解；

二是高壓，可燃冰在0℃，只需30個大氣壓即可生成，并且氣壓越大，可燃冰就越不容易分解；

三是氣源，海底的有機物沉淀中有豐富的碳，經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化，可產(chǎn)生充足的氣源；

四是適量的水，這也是可燃冰不可或缺的成分。

基于這樣的形成條件，可燃冰只分布于特定的地理位置和地質(zhì)構(gòu)造單元內(nèi)。97%的可燃冰深藏于300-3000米海洋的海底沉積物中，剩余3%分布于極地、凍土帶、內(nèi)陸海及湖泊之中。所以，尋找可燃冰絕不是一件容易的事情。

目前，已發(fā)現(xiàn)的海底可燃冰多分布于環(huán)太平洋周邊、大西洋兩岸、印度洋北部、南極近海及北冰洋周邊，地中海、黑海、里海等內(nèi)陸海，貝加爾湖也有零星分布。陸域可燃冰主要分布于環(huán)北冰洋的高緯度凍土區(qū)，和我國青藏高原凍土區(qū)。我國的可燃冰主要分布于南海海域及青藏高原凍土區(qū)。

那么，這些廣泛分布的可燃冰到底有多少呢？

根據(jù)國際科學(xué)界普遍引用的說法，全球可燃冰資源量約為2.1×10^16立方米，相當于21萬億噸油當量，是全球煤、石油和天然氣中有機碳量總和的兩倍。單就海底可燃冰來說，科學(xué)家估計，其分布面積約為4000萬平方千米，占海洋總面積的10%。

在我國，可燃冰資源同樣豐富。除陸地凍土區(qū)外，我國南?？扇急刭|(zhì)資源約為800億噸油當量。

可燃冰的“破冰大法”

在自然界中，可燃冰呈固態(tài)，但我們能像“搬磚”一樣將它們直接從海底搬上來嗎？答案是否定的。

因為可燃冰僅在低溫和高壓的狀態(tài)下才是穩(wěn)定的。當失壓或溫度升高時，可燃冰的開采便會帶來許多問題。

首先是溫室效應(yīng)?？扇急闹饕獨怏w成分是甲烷，它釋放引起的“溫室效應(yīng)”比二氧化碳大10-20倍。如果只是將其從海底一塊塊搬出，從海底到海面的運輸過程，甲烷便會揮發(fā)殆盡，也會引起比二氧化碳更厲害的“溫室效應(yīng)”。

此外，還有“海底滑坡”的危險。由于可燃冰常作為沉積物的膠結(jié)物存在，可燃冰的形成和分解將影響沉積物的強度，進而誘發(fā)海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

因此，可燃冰開采的有序性、可控性正是開采的難點所在。

經(jīng)過幾十年的研究，國際上已形成幾種海域可燃冰的“破冰大法”，包括降壓法、熱激化法、注入劑法等。

降壓法，即通過降低可燃冰儲層壓力，促使可燃冰分解，釋放天然氣。熱激化法，即對可燃冰儲層注入能量使其升溫，破壞其穩(wěn)定狀態(tài)，釋放天然氣。注入劑法，即將化學(xué)試劑注入可燃冰儲層內(nèi)，破壞其平衡條件，釋放天然氣。其中，降壓法因其產(chǎn)氣效率高、經(jīng)濟成本較低而成為主要方法。

2017年5月18日，我國首次海域天然氣水合物（可燃冰）試采成功。這是我國首次，也是世界首次成功實現(xiàn)資源量占全球90%以上、開發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型天然氣水合物安全可控開采。

今天，我國海域天然氣水合物試采再傳捷報！本次試采，在水深1225米的南海神狐海域，創(chuàng)造了“產(chǎn)氣總量86.14萬立方米，日均產(chǎn)氣量2.87萬立方米”兩項新世界紀錄，攻克了深海淺軟地層水平井鉆采核心技術(shù)，實現(xiàn)從“探索性試采”向“試驗性試采”的重大跨越?。ㄖ袊匀毁Y源報）