可燃冰:天使與魔鬼的混合體

有這樣一種“冰”，只要你用燃燒的火柴接觸它，它就會被點燃并產生火焰，為你提供熱能，這就是“可燃冰”。有科學家認為，一旦開采技術獲得突破性進展，可燃冰會成為21世紀的主要能源。據相關估計，僅僅是海底可燃冰的儲量就至少夠人類使用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，千萬不要把它與我們在冬天看到的冰混為一談，此“冰”只是外表長的像冰而已。可燃冰在地質上稱為天然氣水合物(Natural Gas Hydrate，簡稱Gas Hydrate)，是一種白色固體物質，有著極強的燃燒力，主要由水分子和烴類氣體分子(主要是甲烷)組成，分子結構式為CH₄·8H₂O，所以也稱為甲烷氣水包合物(Methane clathrate)。

可燃冰是天然氣分子(烷類)被包進水分子中，在海底低溫與高壓下結晶形成的。形成可燃冰有三個基本條件：溫度、壓力和氣源。關于可燃冰的成因，目前主要有兩種觀點，一是生物成因，海底有很多動植物的殘骸，這些殘骸腐爛時產生細菌，細菌排出甲烷，當正好具備高壓和低溫的條件時，細菌產生的甲烷氣體就被鎖進水合物中。二是熱成因，主要是由海洋板塊運動而成。當海洋板塊下沉時，較古老的海底地殼會下沉到地球內部，海底石油和天然氣便隨板塊的邊緣涌上表面，當接觸到冰冷的海水后，在深海壓力下，天然氣與海水產生化學作用，就形成了可燃冰。

目前，世界上已發現的可燃冰分布區多達一百多處，其礦層之厚、規模之大，是常規天然氣田無法相比的。在地球上大約有27％的陸地是可以形成可燃冰的潛在區域，而在海洋，這一比例高達90％。相對于常規天然氣，可燃冰所含雜質更少，能量密度更大，產生的污染物質更少。因此，很多國家的科學家對其寄予厚望。

莫非只是鏡花水月?

一段科學論壇上的對話：

甲：我們國家不久前在青藏高原發現了可燃冰，這下不用擔心能源短缺了!值得慶賀!

乙：怎么開采呢?

甲：這個……正在摸索中呢。

乙：聽說開采過程很容易出現環境問題和災害問題……

甲：……

很多時候，大自然在為我們提供了豐富資源的同時，也往往會帶給我們很多意想不到的麻煩，可燃冰也是如此。根據目前科學家們的研究，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，甲烷與水結晶形成固態的“冰”狀物，而且這種“穩定”狀態很容易被打破。

在開采過程中，如果可燃冰礦藏受到一點點破壞，那么可燃冰就會迅速分解，只留下一攤水，甲烷氣體則人不知鬼不覺地悄然溜掉。眾所周知，甲烷是一種反應快速、影響明顯的溫室氣體，所產生的溫室效應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于大氣中甲烷數量的3000倍，一旦沉睡中的可燃冰礦藏受到“驚擾”，無論是人為的開采或者是大自然的影響，都可能導致甲烷氣體大量散失，從而引發強烈的溫室效應。這反過來又進一步促使海底水合物的分解，造成一種惡性循環的局面。地球人都知道，目前溫室效應造成的異常氣候和海平面上升嚴重威脅著人類的生存，各國正圍統著這一問題展開唇槍舌戰呢。

同時，海底的甲烷進入水中后，會消耗掉大量的氧氣，海里有很多的氧氣，因為氧氣要跟甲烷反應，就會產生二氧化碳，消耗掉了氧氣又產生這么多二氧化碳，周邊海底生物就會死掉。可以說，可燃冰還是海底生物的潛在殺手，也是海洋環境的一大隱患。著名的百慕大海域之所以成為“死亡三角區”，有一種解釋就是那里散發出了大量的可燃冰。

此外，在開采可燃冰的過程中，釋放出來的甲烷氣體會改變海底沉積物的物理性質，極大地降低海底沉積物的工程力學特性，使海底軟化，出現大規模的海嘯或者海底滑坡，毀壞海底工程設施。如：海底輸電或通訊電纜以及海洋石油鉆井平臺等。近年在墨西哥灣發生的一系列油氣勘探事故，專家們認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、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；此前在美國大西洋大陸邊緣發生的多次滑坡幾乎都與天然氣水合物礦層的斷裂有關。從這個角度來說，可燃冰是海洋地質災害的誘因之一。

總之，可燃冰這塊看起來很誘人的蛋糕目前依然讓人類覺得“無從下口”。其一是由于可燃冰要么位于浩瀚的大洋底部，要么位于高寒險遠的凍土帶上，開發的技術難度非常大；其二，可燃冰自身的一些物理屬性，也讓人類望而生畏，不敢貿然下手，畢竟以生存環境為代價換取能源，得不償失；其三，從經濟學角度看，目前大規模開采，其成本比石油和天然氣高得多。因此，過早對可燃冰期望太高，可能有些盲目樂觀。

但是，我們人類要想持續發展，實在是離不開能源，何況煤炭、石油和天然氣都有用完的那一天。因此，盡管對可燃冰的研究和利用還處于實驗性階段，很多國家還是投入了相當的人力物力去開展這方面的工作。有理由相信，在不久的未來，一旦各種條件成熟，可燃冰還是有希望給人類帶來福音的。

[實習編輯] 李軍