可燃冰：一半是海水一半是火焰

人類社會的發展，必須建立在大量消耗能源的基礎上。然而過度開采能源使我們面臨資源枯竭和環境破壞兩大突出問題，尋求新能源是目前的迫切任務。建國以來，我國的GDP增長了十幾倍，礦產資源消耗卻增長了40多倍。特別是近幾年，經濟高增長建立在能源高消耗基礎之上。由于經濟增長方式粗放，付出的資源環境代價過大，加劇了能源、資源短缺的壓力，帶來了煤電油運全面緊張、經濟運行繃得過緊等問題。據統計，我國煤炭目前探明儲量人均值僅為世界平均值的一半，石油探明儲量人均為2.9噸，僅為世界平均值的1/10。而且，資源的長期開發也導致國內部分地區的礦產瀕臨枯竭。開發利用和不加限制地消耗大量的煤和石油等燃料，導致廢棄物排放過多、嚴重污染環境等問題。此外，還會誘發溫室效應、酸雨等問題。尋找和開發利用清潔高效、潛力巨大的新能源，已經是包括中國在內的世界各國解決未來能源問題的主要出路。

“可燃冰”作為未來人類最理想的替代能源之一，開始越來越引起人們關注。近日，國家發展改革委員會表示，政府計劃在未來10年內投資人民幣8億元進行可燃冰勘探研究，希望這種替代能源能夠降低對進口原油的依賴。發改委網站上刊登的一篇報告稱，預計在2010～2015年可對可燃冰試開采，但實現商業開發還有待技術上的突破。

所謂“可燃冰”，即天然氣水合物，也稱氣體水合物，是由天然氣與水分子在高壓和低溫條件下臺成的一種固態結晶物質。因天然氣中80％～90％的成分是甲烷，故也有人叫天然氣水合物為甲烷水合物。天然氣水合物多呈白色或淺灰色晶體，外貌類似冰雪，可以像酒精塊一樣被點燃，故也有人叫它“可燃冰”。

關于其成因，刊登在美國《國家科學院學報》上的多國研究人員報告中說，他們在海底可燃冰所在地層中發現了348種新型微生物，這與可燃冰的形成有關。一般看法是，由于海底水溫較低，壓力大，海洋生物和微生物死后，尸沉海底，經過細菌分解后成為甲烷、乙烷等可燃氣體，然后進入海底疏松的沉積巖，與水結合成可燃冰。

據估算，世界上可燃冰總資源量相當于全球已知煤、石油、天然氣的兩倍，可滿足人類千年的能源需求。可燃冰在海底儲量豐富。報告指出，每立方米可燃冰釋放的能量相當于180立方米天然氣釋放的能量，用一根火柴靠近小冰塊就可看到它燃起火來。“可燃冰可以說是另類天然氣。因為它是天然氣在0℃和30個大氣壓的作用下結晶而成的。在高于20℃的環境下，要好幾百個大氣壓才能呈固態，必須放在液氮罐里。”國土資源部廣州海洋地質調查局總工程師、教授級高工黃永樣說。

中國從1999年起開始對可燃冰開展實質性的調查和研究，并取得重大進展。從理論上講，在南海、東海、黃海等近300萬平方公里廣大海域及青藏高原的凍土層，都有可能存在可燃冰。目前，中國海域內已經發現大量可燃冰儲量，僅南海北部的可燃冰儲量估計就相當于陸上石油總量的一半左右。

黃永樣說，從南海的水深、沉積物和地貌環境看，它是中國可燃冰儲量最豐富的地區。在西沙海槽已初步圈出可燃冰分布面積為5242平方公里，其資源量估算達4.1萬億立方米。按成礦條件推測，整個南海可燃冰的資源量相當于我國常規油氣資源量的一半。從這個意義上講，說南海一半是海水一半是火焰，一點也不夸張。如能開發南海的可燃冰，像“西氣東輸”那樣，實現“南氣北輸”，形成大的能源戰略轉移，將具重大意義。

不過，可燃冰是不同于常規油氣的新型能源，僅在低溫和高壓力狀態下才是穩定的，往往同自然環境處于十分敏感的平衡中，當環境變化時往往導致可燃冰的失穩和釋放，要開采，人類還面臨著許多新問題，甚至潛在著災難性危害。

由于可燃冰中絕大部分是甲烷這種反應快速、影響明顯的溫室氣體，在導致全球氣候變暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10～20倍。全球可燃冰中甲烷量占地球上甲烷總量的99％以上，其甲烷的總量大致是大氣中甲烷數量的3000倍。如果開采時甲烷氣體大量泄漏于大氣中，造成的溫室效應將十分嚴重，會使全球氣候迅速變暖，災難性地威脅人類生存環境。 此外，由于可燃冰經常作為沉積物的膠結物存在，它對沉積物的強度起關鍵的作用。可燃冰的形成和分解能夠影響沉積物的強度，一旦發生井噴，就會造成災難性地質塌陷，發生海嘯、海底滑坡和海水毒化等災害。可燃冰開發利用就像一柄“雙刃劍”，在考慮其資源價值的同時，必須充分注意到有關開發利用將給人類帶來的嚴重環境災難。只有合理地、科學地開發和利用，可燃冰才會真正為人類造福。