你見過“冰火共舞”嗎？前不久，北京科學(xué)中心在舉辦世界海洋日特別活動(dòng)時(shí)，就呈現(xiàn)了這樣的一幕。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所的正高級(jí)工程師孟慶國(guó)，將一個(gè)白色“冰塊”從零下196℃的液氮中取出，隨即點(diǎn)燃，而后白色的“冰塊”迅速被火焰包裹，燃燒產(chǎn)生的水清晰可見地流下。

“舞者”是一位“深海來客”——天然氣（主要成分為甲烷）水合物。準(zhǔn)確地說，這種物質(zhì)是天然氣和水在高溫、高壓條件下形成的一種非化學(xué)計(jì)量的冰狀晶體。因其外形酷似冰，又可燃燒，故稱為可燃冰。

這種物質(zhì)既迷人，又危險(xiǎn)。數(shù)十年來，科研人員高山勘探、深海鉆井、實(shí)驗(yàn)室合成，一直在努力尋找它、研究它。

為何說它迷人？

可燃冰是一種有望替代傳統(tǒng)能源的未來能源?？扇急娜紵a(chǎn)物是水和二氧化碳，相較于煤炭和石油等傳統(tǒng)能源，其燃燒過程中不會(huì)釋放出粉塵、硫化物等環(huán)境污染物，這使得可燃冰被視為清潔能源。而且，其儲(chǔ)量巨大。

可燃冰作為一種低碳能源，對(duì)于我國(guó)能源消費(fèi)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展，推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和“雙碳”目標(biāo)意義重大。在全球氣候挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻的今天，可燃冰開采和商用的重要性也愈發(fā)凸顯。

那又為何說它危險(xiǎn)？

甲烷是一種強(qiáng)溫室氣體，相同質(zhì)量的甲烷與二氧化碳相比，它的溫室效應(yīng)是二氧化碳的25倍。如果可燃冰中的甲烷大量釋放到大氣中，可能對(duì)全球氣候環(huán)境造成嚴(yán)重后果。如果可燃冰在海中大量分解，可能會(huì)引發(fā)海底地質(zhì)災(zāi)害以及海洋生物的大量死亡，甚至滅絕。

正是因?yàn)榭扇急匀擞治ｋU(xiǎn)，科學(xué)家們才更需要準(zhǔn)確定位它?？扇急男纬膳c分布通常需要滿足4個(gè)條件：低于10℃的低溫，大于50個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的高壓，天然氣供給充足，儲(chǔ)集空間大。在自然界中，它往往分布于水深大于300米的海底沉積物或寒冷的陸地永久凍土帶中，其中絕大多數(shù)可燃冰都來自海洋。

在20世紀(jì)30年代，蘇聯(lián)就在被堵塞的天然氣輸氣管道里發(fā)現(xiàn)過可燃冰。20世紀(jì)70年代，國(guó)際深海鉆探計(jì)劃（DSDP）在美國(guó)東部海域?qū)嵤┿@探過程中，發(fā)現(xiàn)冰冷的沉積物巖芯“嘶嘶”冒氣泡長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，后來，科學(xué)家認(rèn)定那些氣泡就是天然氣水合物。我國(guó)在南海神狐海域、珠江口盆地和祁連山凍土區(qū)等地均發(fā)現(xiàn)了可燃冰。

目前，科學(xué)家們已經(jīng)探索出了一些比較成熟的探測(cè)方法。最常用的是地震勘探法和電法測(cè)井法。這兩種物理探測(cè)方式，分別依據(jù)聲波信號(hào)和電阻率在不同介質(zhì)中的差異，來鎖定可燃冰。此外，還有一些地球化學(xué)探測(cè)方法。例WjfQ1XufoS+I//xPOfBGDQ==如，通過分析甲烷濃度是否異常來判斷，還可以分析海水中離子濃度的變化。另外，也可通過分析碳、氫等穩(wěn)定同位素的方法，識(shí)別形成可燃冰的氣體來源于何處。

在長(zhǎng)期的探尋中，科學(xué)家們總結(jié)出了一些可燃冰存在的特征。比如，借助一種叫多波束的海洋探測(cè)儀器進(jìn)行探測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)海底某處出現(xiàn)一種類似“氣煙囪”的氣泡羽狀流，即從海底不斷向上噴涌的甲烷氣體，那么這片海底就可能有可燃冰；若能在海底看見菌席、管狀蠕蟲、貽貝類等依賴甲烷生存的特殊生物，那么，該區(qū)域也很有可能存在可燃冰；此外，海底麻坑和泥火山的出現(xiàn)，也是判斷可燃冰存在的一個(gè)間接證據(jù)。

總的來說，盡管大自然蘊(yùn)含的這一寶藏非常豐富，但想要安全高效地開發(fā)可燃冰，科學(xué)家們還是得絞盡腦汁。

孟慶國(guó)介紹，自2002年，一些國(guó)家就開啟了對(duì)可燃冰的試驗(yàn)開采，我國(guó)也已經(jīng)成功進(jìn)行過兩輪海域天然氣水合物的試采，并取得了巨大成功。他認(rèn)為，未來可燃冰應(yīng)該在確保環(huán)境安全的條件下，盡早實(shí)現(xiàn)商業(yè)開發(fā)，以造福人類。

（選自2024年6月24日《中國(guó)青年報(bào)》，有校改）

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