深海中的能源新秀

周穎

5月18日，我國南海天然氣水合物（又稱“可燃冰”）試采實現連續187個小時的穩定產氣。這是我國首次成功試采海域可燃冰，這一次，中國是全球第一，美國、日本、歐洲發達國家全部被甩在后面，具有重大意義。

提起能源，人們想到的往往是煤、油、天然氣等，不會是冷冷的冰塊。但中國科學家已經可以將蘊藏在海底的“冰塊”點燃成熊熊燃燒的火焰。想象一下，一塊可以燃燒的“冰”，熱值比石油多10倍，燃燒后只生成二氧化碳和水，而且儲量非常豐富，這是多么清潔高效的能源資源。

那么，究竟什么是可燃冰？可燃冰學名為“天然氣水合物”，是由甲烷為主的有機分子被水分子包裹而成，既含水又呈固體，看起來像冰，很容易被點燃。

可燃冰的形成要滿足以下條件：溫度不能太高，太高容易分解熔化；要有較高壓力，壓力越大，可燃冰越穩定；要有甲烷氣源，古生物遺骸的沉積物通過細菌分解后可以產生甲烷。

因此，可燃冰廣泛分布于深海或陸域的永久凍土中。目前，南極、北極均已發現可燃冰礦點，中國雖不屬于極地國家，但也分別在南海海域和青藏高原凍土區鉆獲天然氣水合物實物樣品，使得我國成為世界上在中低緯度地區唯一擁有海底和陸上凍土區天然氣水合物資源的國家。

可燃冰的能量密度非常高。同等條件下，可燃冰燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍。1立方米的可燃冰分解后可釋放出164立方米的天然氣。

由于可燃冰是天然氣和水的化合物，燃燒后僅會產生少量的二氧化碳和水，被公認為真正的綠色能源。有專家估計，其資源量相當于全球已探明傳統化石燃料總量的兩倍。我國可燃冰資源儲存量則相當于1000億噸石油，其中南海海域是我國可燃冰的主要分布區，有近800億噸儲量。因此，亳不夸張地說，可燃冰是一種具有重大戰略意義的未來能源。

我國此次試采可燃冰成功，也是全球首次實現泥質粉砂型可燃冰的安全可控開采。這種類型的可燃冰，資源量占全球90%以上，開發難度最大。此次試采成功，為實現天然氣水合物商業性開發利用提供了技術儲備，積累了寶貴經驗。

曾幾何時，人類薪柴燃火，通過火得到能量和溫暖。200年前，人類步入工業文明，是煤炭的利用使蒸汽機得以大面積推廣。再后來，石油天然氣使人類得以更加高效地在地球上來往穿梭。

但是，隨著時間的推進，人類探明大油田的幾率在不斷下降，人類只能向極地、深海這些開采難度大的地方尋求能源，或者以更高的成本開采深海石油、油砂、油頁巖等非常規能源。石油的漸趨匱乏是工業社會面臨的最為嚴重的危機之一。

未來人類將面臨石油枯竭。也正是在這些思考之下，石油價格曾一度沖至100多美元一桶的高點。

前些年，美國對頁巖氣的開采利用使其大幅降低了對石油的依賴，甚至從石油進口國轉變成了出口國。正因此，我國也不斷加大對頁巖油氣的研究和開發利用，但客觀地說，與美國成熟的頁巖氣技術相比，我國仍處于跟跑階段。

但這次不同了，可燃冰是未來全球能源發展的戰略制高點，我們率先試采成功，是領跑而不是跟隨。可以說，我國可燃冰試采成功意義重大，是我國勇攀世界科技高峰的又一標志性成就，對推動能源生產和消費革命具有重要而深遠的影響。

理論上，作為天然氣的一種，可燃冰能量值高，使用又很方便，可以通過冷卻、壓縮處理成液化天然氣，所占空間更小，無論是管道運輸還是交通運輸都很便利。

加上其儲量巨大和污染小，在某種程度上，可燃冰如能實現經濟有效開采，應用前景非常廣闊。

但應該注意的是，可燃冰未來進入商業實際利用，仍有很長的路要走。

有專家表示，可燃冰雖然儲量大、分布廣，但形成年代要比石油、天然氣晚得多，覆蓋它的海底地層普遍是砂質，現有海底鉆井設備開采很難，稍有不慎就會導致大量砂石涌進管道，造成開采失敗。

此外，環境問題需要格外關注。因可燃冰是靠低溫結冰封存。如溫度升高，水合物中的甲烷可能溢出，若開采不當，會造成巨大的災難。

這對于我們的開采技術，是一個巨大的挑戰，如若攻克，人類的能源史又將掀開一個新的篇章。