“可燃冰”是理想的新能源吗

能源危机让人们忧心忡忡，而晶莹剔透的“可燃冰”的出现就像是上天赐予人类的珍宝，它年复一年地积累，形成了绵延数千乃至数万千米的矿床。据最保守的统计，全世界海底“可燃冰”中所含的甲烷总量约为1.8×1016立方米，约合1.1×1013吨，堪称“能量宝库”。

谈到能源，人们脑海中立即想到的是煤、石油或天然气。然而，专家预测，全球蕴藏的这些化石能源消耗巨大，根据目前勘测的结果，预计在四五十年之后就会枯竭！

“可燃冰”燃烧的火焰

在同等条件下，“可燃冰”产生的热量比煤、石油和天然气产生的都大得多。全球海底“可燃冰”所含的有机碳总量相当于全球已知煤、石油和天然气总和的2倍以上，够人类使用很长一段时间！采用“可燃冰”作为新能源的另外一个好处是，燃烧后，仅会生成少量的二氧化碳和水，而不像其他常规化石能源那样会生成大量污染物。“可燃冰”有如此大的储量，并且清洁高效，难怪一度被视为具有良好前景的新能源。

全球天然气水合物分布

自20世纪60年代以来，美、英、德、加、日等发达国家纷纷投入巨资，相继开展了本土和国际海底“可燃冰”勘探调查工作，并陆续在海洋深处发现了“可燃冰”。到1993年，在全球海底发现“可燃冰”57处，以后数年又增加到116处。1995年，国际大洋钻探计划在大西洋布莱克海海底打了一系列深海钻孔，首次证明该处海底的“可燃冰”具有商业开采价值，并初步估算出其总量达100亿吨。日本于1994年开展了对周边海域海底“可燃冰”的大规模调查，估算出调查区的资源量可满足日本100年的能源需求，并于1999年进行了钻探实验。

不过，“可燃冰”在给人类带来新的能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。我们知道，地球温室效应的“元凶”是二氧化碳气体排放，而甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍！要知道，海底“可燃冰”中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍。如果控制不好，让海底“可燃冰”中的甲烷气体逃逸到大气中去，将会加剧全球变暖和海平面上升等问题，给人类带来灾难性的后果。同时，一旦条件变化，甲烷气体从固结在海底沉积物中的“可燃冰”中释放出来，还会极大地降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，从而导致大规模的海底坍塌，毁坏海底工程设施。因此，对于面临能源短缺的人类来说，“可燃冰”的勘探和开发无异于雪中送炭，但还需要解决开发成本较高和可能对环境造成的影响等许多难题。（吴自军）

“可燃冰”不仅可燃，而且具有极高的热值。一旦“可燃冰”融化为水，气体就全部释放出来。据测试，1立方米“可燃冰”可以释放出0.81立方米的水和164立方米的天然气。“可燃冰”的能效是煤的10倍，常规天然气的2～5倍

【微博士】“可燃冰”的分子结构式

天然气水合物的分子结构图

甲烷是一种最简单的有机物，分子结构式为CH4，很难溶于水。所以，它在海底形成“可燃冰”时，并不是溶解在水中，而是和水分子“组合”起来。水分子搭成像笼子一样的多面体格架，以甲烷为主的气体分子被包含在笼子格架中，形成透明的结晶体——“可燃冰”，它的分子结构式为CH4·8H2O。

【微博士】“可燃冰”在中国

中国十分重视对海底“可燃冰”的调查和研究，并已取得重大进展。2007年5月，中国在南海北部神狐海域钻探取得最高饱和度的“可燃冰”样品。初步预测，中国南海北部陆坡“可燃冰”远景资源量可达上百亿吨油当量，相当于全国石油总量的一半。

【微问题】　陆地上也有“可燃冰”吗？如果有，它们分布在哪里？

【关键词】　“可燃冰”甲烷　温室效应　深海钻探