可燃冰學名甲烷水合物(天然氣水合物),同時還有一個優雅的名字——“能源水晶”,外型與冰相似,故稱“可燃冰”。可燃冰是由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質,可以看成是高度壓縮的固態天然氣。可燃冰在低溫高壓下呈穩定狀態,在常溫常壓下它會分解成水與甲烷,1立方米的天然氣水合物分解后可生成164-180立方米的天然氣,被譽為“高效清潔能源”和“21世紀的綠色能源”。
可燃冰主要分布于海洋,少量分布于陸地凍土帶,富存于水深600-1100米的海底,呈層狀、塊狀、結核狀、脈狀等多種類型,肉眼可辨。其中,巖芯中可燃冰含礦率平均為45%—55%。有科學家測算:可燃冰的蘊藏量比地球上的煤、石油和天然氣的總和還多。
中國、美國、俄羅斯、加拿大、印度、韓國、挪威和日本等國都爭先恐后地對可燃冰進行研究開發。我國可燃冰資源十分豐富,主要分布在南海和東海海域、青藏高原凍土帶等區域,地質資源量約為1000億噸油當量,比常規天然氣地質資源量多約520億噸油當量,是目前我國資源最豐富的清潔能源之一,具有大規模發展的潛力。
在我國,可燃冰的研究與勘探持續了多年。2014年3月24日,可燃冰實驗室在青島啟動,這一具有世界級水平的天然氣水合物實驗室將直接為國家資源戰略安全提供實驗技術服務。據稱,該實驗室造出的可燃冰能量密度是煤的10倍,未來將朝著打造具有世界級水平的天然氣水合物實驗室目標邁進,為我國戰略新能源的進一步勘察和開發提供有力保障。
按照國家戰略規劃的安排,2006年至2020年是我國可燃冰資源調查階段,2020年至2030年為開發試生產階段,2030年至2050年我國將進入可燃冰商業生產階段。
可燃冰雖然發展前景廣闊,但目前開采還只是停留在研究階段,商業化開采短期內還不現實。要實現大規模開采,有幾大難題需要攻破:首先,資源儲量和分布還不明確,還有待勘探;其次,開采技術還不過關,國內外常見的開采技術主要包括注熱開采法、降壓開采法、化學劑開采法及幾種開發方式相結合的開采方法。日本采用的是降壓開采法,美國人發明了二氧化碳置換法,但都只是處于試驗開發階段,能否用于商業化開采還需要時間的檢驗。第三,缺少成熟可靠的貯存運輸方法,可燃冰在常壓下不穩定,溫度超過20℃時就會分解,解決儲存問題是可燃冰被大規模開發利用的關鍵之一,否則運輸成本將會很昂貴。第四,可燃冰開采會不會對生態環境造成破壞還有待評估。甲烷是一種高效的溫室效應氣體,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20倍,而可燃冰的致命缺點是它具有不穩定性,如果不能保證足夠的高壓和低溫,可燃冰會迅速融化為水和甲烷。可燃冰礦藏開采過程中易發生甲烷氣體泄漏,從而加速全球變暖,導致兩極冰山融化。(本文根據相關媒體報道和網站信息整理)