人类能源的新希望

在煤炭、石油、天然气等传统能源储量有限的情况下，世界各国的科学家正努力寻找清洁高效的新型能源，以取代日益枯竭的传统能源。此时，一种俗称“可燃冰”的“冰块”，正以其独特的优势，进入科学家的视野，并有可能一举成为21世纪的新能源。

可燃冰，学名“天然气水合物”，它是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%—99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。科学家估计，海底可燃冰分布的范围约4000万平方公里，占海洋总面积的10%。

储量丰富

目前，世界上已探明的“可燃冰”总资源量巨大，共有79个国家和地区已经发现了天然气水合物气藏。据保守估算，世界上天然气水合物所含天然气的总资源量约为1.8亿亿至2.1亿亿立方米，其有机碳含量相当于全世界已探明煤碳、石油和天然气等能源总碳量的两倍，全球“可燃冰”的资源量可满足人类未来1000年的需求，是21世纪最理想、最具商业开发价值的新能源，其开发利用目前已经引起世界各国的重视。

从能源的角度看，“可燃冰”可视为被高度压缩的天然气资源，每立方米能分解释放出160-180标准立方米的天然气，其能量密度是同等条件下普通天然气的2－5倍，是煤和黑色页岩的10倍左右，是一种能量密度高的能源。作为能源大家族的新成员， “可燃冰”杂质少，无污染，燃烧后几乎不会产生有害污染物质，尤其是生成的二氧化硫要比燃烧原油或煤低两个数量级。它是近三十年才发现的、众多特征均不同于常规油气的新型清洁能源。另外科学家指出，凡是以往用天然气生产的化肥、化纤等物品，都完全可以使用“可燃冰”制造。由此可见，继石油之后，“可燃冰”将成为人类的又一支柱能源。

希望与危险并存

天然“可燃冰”埋藏于海底的岩石中，仅在低温和较高压力状态下才是稳定的，同自然环境处于十分敏感的平衡之中，当环境变化时极易导致“可燃冰”的失稳和释放。全球“可燃冰”中甲烷的总量占地球上甲烷总量的99%以上，大致是大气中甲烷数量的3000倍。作为短期温室气体，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10-20倍。如果开采方法不当，使甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。另外，由于“可燃冰”经常作为沉积物的胶结物存在，它对沉积物的强度起着关键的作用,“可燃冰”分解可能会造成海底滑坡、生物灭亡等环境灾害的发生。因此至今尚没有非常成熟开采方案，对可燃冰的开采利用目前仍是国际科学界的难点。

由于天然“可燃冰”呈固态，不会像石油开采那样自喷流出，和石油、天然气相比，它不易开采和运输。目前，在“可燃冰”开采研究方面，国际上借鉴常规石油开发中的技术和经验，逐渐发展了一系列新的技术方法，大体分为以下三种：（1）热开采法：即向可燃冰矿层注入热能（蒸气、热水、热盐水、电磁加热等）或利用火驱法，提升矿层地温以达到分解可燃冰的目的。（2）化学试剂法：是利用某些化学试剂（如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇等）掺入可燃冰改变其平衡条件、促其发生失稳作用进行开采。（3）减压法：开采可燃冰层下面往往存在的游离气，以便降低矿层压力，促使“可燃冰”分解。

尽管全“可燃冰”开发技术难度大、风险大，尚未进入商业开发阶段。然而随着科学技术的进步，“可燃冰”作为新一代能源必将会得到大加利用，以弥补常规能源的不足。为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在进行天然“可燃冰”的开发研究。

希望，从这里开始

从20世纪80年代初，美国、俄罗斯、英国、德国、加拿大、日本、印度、韩国、巴西等30多个国家和地区，都从能源储备战略角度投入巨资，相继开展了本国专属经济区和国际海底区域内的调查研究和资源评价，美国、日本、加拿大、印度等国已经制定了勘探和开发天然气水合物的国家计划。作为世界上最大的发展中国家，我国也开始着手从事天然气水合物方面的研究。

2004年，26名中德科学家从香港登上德国科学考察船“太阳号”，开始了对南海42天的综合地质考察。通过海底电视观测和海底电视监测抓斗取样，首次发现了面积约430平方公里的巨型碳酸盐岩。根据资料分析，仅中国南海北部的可燃冰储量，就已达到我国陆上石油总量的一半左右；此外，在西沙海槽已初步圈出可燃冰分布面积5242平方公里，其资源估算达4.1万亿立方米。

我国从1993年起成为纯石油进口国，预计到2010年，石油净进口量将增至约1亿吨，2020年将增至2亿吨左右。因此，查清可燃冰家底及开发可燃冰资源，对我国的后续能源供应和经济的可持续发展，战略意义重大。在未来十年，我国将投入8.1亿元对这项新能源的资源量进行勘测，有望到2008年前后摸清可燃冰家底，2015年进行可燃冰试开采。

背景资料

羌塘盆地可能富藏可燃冰

　　我国冻土专家在对青藏高原进行多年研究后认为,青藏高原羌塘盆地多年冻土区具备形成天然气水合物的温度和压力条件,可能蕴藏着大量可燃冰。

　　据中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员吴青柏介绍,青藏高原是中纬度最年轻、最高大的高原冻土区,石炭、二叠和第三、第四系沉积深厚,河湖海相沉积中有机质含量高。第四系伴随高原强烈隆升,遭受广泛的冰川——冰缘作用,冰盖压力使下伏沉积物中天然气水合物稳定性增强,尤其是羌塘盆地和甜水海盆地,完全有可能具备可燃冰稳定存在的条件。

　　可燃冰又称天然气水合物,是固态的天然气,广泛存在于地球上,其储量预计是常规储量的2.6倍。它还是一种清洁的能源,燃烧几乎不会产生有害的污染物质。这使得这种有望成为新世纪能源新贵的物质的开采利用正紧锣密鼓地展开。

　　我国是世界上多年冻土分布面积第三大国,约占世界多年冻土面积的10%,其中青藏高原多年冻土区面积占世界多年冻土面积的7%。中国科学院兰州冰川冻土研究所在20世纪60年代和70年代,分别在祁连山海拔4000米的多年冻土区和青藏高原海拔4700米的五道梁多年冻土区钻探发现类似天然气水合物显示的大量征兆和现象。中国地质大学 武汉 和中南石油局第五物探大队在藏北高原羌塘盆地开展的大规模地球物理勘探成果表明 继塔里木盆地后,西藏地区很有可能成为我国21世纪第二个石油资源战略接替区。

目前，科学家们正在开展寻找可燃冰的计划,大量在实验室内做的前期工作已经开始。此后,他们将分三步研究 在羌塘盆地寻找天然气水合物,如确实存在,则研究其分布规律和基本性质;估算储量和研究开发前景;研究开采工艺和环境保护问题。“但这是一个非常长的阶段,至少要10多年时间。”“一旦找到这些可燃冰,将对我国宏观能源战略决策、开拓新学科领域和保持人类社会可持续发展均有重要理论意义和广阔的应用前景。”