可燃冰开采主导下一个时代能源

    可燃冰在世界范围内分布广泛、资源量大，据测算，全球可燃冰的资源量是常规天然气的50倍。随着常规能源的日益减少以及科学技术的发展，作为一种巨大的能源储备，可燃冰将发挥重要作用，可预见的是，谁主导了可燃冰开采，谁就可能主导下一个时代的能源。

    沉睡的巨量新能源

    20世纪60年代，人类就在冻土带和海洋深处发现了一种可以燃烧的、白色的、外形像冰的固体物质，这就是可以作为优质能源的可燃冰。可燃冰在地质上被称为天然气水合物，主要由水分子和烃类气体分子组成，所以也称为甲烷水合物，又称笼形包合物。

    研究发现，可燃冰是在一定条件下，由气体或挥发性液体与水相互作用形成的白色固态结晶物质。一旦温度升高或压强降低，甲烷气就会溢出，固体水合物将趋于崩解。所以，固体状的天然气水合物往往分布于水深大于300米的海底沉积物中或寒冷的永久冻土中。

    科学家估计，海底可燃冰的分布范围占海洋总面积的10％，约4000万平方公里，是迄今为止海底最具价值的矿产资源，可供人类使用1000年。而陆地上的可燃冰都在永久冻土带，其成矿机理是：煤层气向上溢散，由于冻土层的覆盖，煤层气和水在高压、低温的条件下形成可燃冰。

    经过多年调查研究，美国地质调查局认为，可燃冰将成为本世纪一种主要能源，是能源的新领域。保守估计，全世界以天然气水合物形式存在的碳的总量是地球上已知化石燃料中碳含量的两倍。“谁掌握天然气水合物的开采技术，谁就可以执21世纪世界能源之牛耳”。

    “一石二鸟”的方法

    储量巨大的可燃冰存在致命缺点，那就是开发不当可能引发环境地质灾害。因此，世界各国均采取了谨慎的态度和明智的做法，没有找到理想的开采方法解决其对自然环境的影响之前，不会大量开采可燃冰。

    可燃冰的开采方法主要有三种，热解法、降压法和置换法。前两种方法是通过破坏可燃冰的存在条件使其脱离固态变成气态来收集，第三种方法则是用二氧化碳置换出可燃冰里的天然气。

    二氧化碳置换开采法是“一石二鸟”的方法，既能生产燃料又能封存温室气体至冰冷的大洋底部。这不仅消除了可燃冰利用的瓶颈，而且消除了气候变化的威胁。

    研究发现，当给可燃冰晶状体的压强加到很大时，二氧化碳会渗入晶体中，它填充了甲烷提取后形成的空洞，同时又将甲烷挤出，二氧化碳就被锁在水形成的“牢笼”中。令人吃惊的是，一份甲烷水合物分解后在冰层中形成的空隙可以容纳5份二氧化碳水合物。

    海底宝库能否为人类所用

    就人类目前的技术来说，开采可燃冰困难重重。   

    甲烷是绝大多数可燃冰中的主要成分，同时也是一种反应快速、影响明显的温室气体。可燃冰中甲烷的数量大致是大气中甲烷数量的3000倍。而且可燃冰非常不稳定，常温常压环境下极易分解。这些冰球一旦从海底升到海面就会变成一摊水。学者认为，即使可燃冰矿藏受到最小的破坏，也足以导致甲烷气的大量散失。而这种气体进入大气，无疑会增加温室效应。   

    可燃冰特殊的存在条件极有可能引发地质灾害。大量研究成果表；明，由自然或人为因素引起的温压变化，均可使水合物分解，造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖等环境灾害。美国地质调查所的调查表明，可燃冰能导致大陆斜坡上发生滑坡，这对海底设施是一种极大的威胁。由此可见，可燃冰也是一种危险的能源。