一起來看看“可燃冰”的奧妙

新華社青島５月２８日電１８日， 中國宣佈對南海可燃冰試采實現連續１８７個小時穩定產氣， 這是全球首次對資源量占全球９０％以上、開發難度最大的泥質粉砂型儲層可燃冰成功試采， 引發世界各國高度關注和積極評價。

最近可燃冰成了熱點“新聞人物”， 那麼到底什麼是可燃冰？有哪些價值？勘探開採有哪些難點？什麼時候我們日常生活中才能用上可燃冰？新華社記者專訪了國際歐亞科學院院士、青島國家海洋科學研究中心主任李乃勝。

記者：到底什麼是可燃冰？它是怎麼形成的？

李乃勝：一句話， 可燃冰是天然氣水合物，

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。 因其外觀像冰一樣且遇火即可燃燒， 所以又被稱作“可燃冰”、“固體瓦斯”或“氣冰”。

詳細點說， 地層或海洋深處的大量有機質在缺氧環境中， 厭氣性細菌把有機質分解， 最後形成石油和天然氣。 其中， 許多天然氣又被包進水分子中， 和水可以在溫度２至５攝氏度內結晶， 這個結晶就是“可燃冰”。

“可燃冰”外表上看它像冰， 從微觀上看其分子結構就像一個一個“籠子”， 由若干水分子組成一個“籠子”， 每個籠子裡“關”一個氣體分子。

可燃冰在海洋和陸地上都存在， 目前人類探明的可燃冰主要分佈在海底和陸地的永久凍土帶。 要形成可燃冰， 需要三個基本條件：原材料、溫度和壓力。

首先溫度不能太高， 最高限是２０℃左右， 再高就分解了；第二壓力要夠， 但也不能太大， 零度時， ３０個大氣壓以上它就可能生成；第三， 地底要有氣源， 也就是天然氣。

記者：可燃冰的全球儲量如何？

李乃勝：粗略的估計， 全球約有三分之一的陸地和三分之一的海底地區， 具備形成天然氣水合物的地質條件。 已有發現顯示， 海洋可燃冰資源主要分佈在北半球， 且太平洋邊緣海域資源最為豐富， 其次是大西洋。

初步估計， 可燃冰的儲量比地球上現在已知的石油總儲量要大上幾百倍。 有數據說， 全球可燃冰的資源量約為２１００萬億立方米， 大約可供人類使用１０００年左右。

我國可燃冰資源十分豐富， 主要分佈在南海和東海海域、青藏高原凍土帶等區域，

地質資源量約為１０００億噸油當量， 是目前我國資源最豐富的清潔能源之一， 具有大規模發展潛力。

記者：可燃冰與其他能源相比， 有哪些特點？

李乃勝：可燃冰有兩大傳統能源不具備的優勢。

一是能效高， 燒得快。 由於天然氣含量占可燃冰體積的８０％至９９％， 比常規天然氣的純淨度平均高約１０個百分點。 １立方米的可燃冰可分解出１６４立方米甲烷氣體， 同等條件下可燃冰燃燒產生的能量比煤和石油要高出數十倍， 這是傳統能源遠遠達不到的標準。

二是非常環保， 燒的好。 和煤比起來， 可燃冰沒有粉塵污染， 和石油比起來沒有毒氣污染， 甚至和傳統天然氣比起來沒有其他雜質污染。 具體來說， 與等熱值煤炭相比， 每千立方米氣可分別減排二氧化碳、二氧化硫約４．３３噸和０．０４８３噸，

且基本不含鉛塵、硫化物以及ＰＭ２．５等有害物質， 是非常乾淨的能源。

記者：可燃冰勘探開採的難點在什麼地方？

李乃勝：可燃冰雖然好用易用， 但卻很難得到。

我們以海底可燃冰為例說明這個問題。 天然氣水合物的傳統開採方法主要是降壓法， 近年來還提出了固態開採法和混合泥漿開採法等方法， 但那個方法都不簡單。

首先， 可燃冰存在的地質條件比較脆弱， 開採時密封性要求高， 稍有不慎， 會造成海底滑坡事故， 對開採的機械和所采的礦藏造成雙重傷害；開採工具需要克服海水的壓力送下去， 需要選用專用的抗腐蝕材料， 製造技術要求很高。

開採對溫度也有要求， 否則可燃冰就都揮發了，

前功盡棄。 尤其在我國南海等亞熱帶、熱帶海域開採可燃冰， 需要把機組冷凍然後工作， 這就要求精確地研究投入產出比。 開採出來後可燃冰需要在低溫高壓的條件下保存和運輸， 這裡面也牽涉到特種船舶的匹配製造等一系列問題。

記者：什麼時候我們的生活中才能用上可燃冰？為了早日用上這麼好的資源， 我們應該做什麼？

李乃勝：２０世紀８０年代初起， 世界各主要資源國都將可燃冰開發列入國家發展戰略， 在近些年全球新一輪的可燃冰勘查開採熱潮中， 美、日、印、德等國紛紛將可燃冰資源勘查和開發利用納入其國家能源中長期發展規劃， 並編制了詳細的發展路線圖。

我國可燃冰資源勘查也在努力追趕。 今年５月１８日，我國宣佈在南海試采可燃冰實現連續１８７小時穩定產氣，這是全球首次對開發難度最大的泥質粉砂型儲層可燃冰成功試采，引發世界各國高度關注和積極評價。

以中國這次重大突破為標誌，可燃冰開採已經達到了“技術上可行”階段，但在實現“經濟上可行”，即民用化、商業化的征程中還有一些障礙需要克服。主要是如何進一步降低開採和運輸成本、降低對礦藏周邊環境影響等。

在未來可燃冰開發過程中，要進一步確立可燃冰資源在我國能源戰略中的地位，優先編制可燃冰開發中長期規劃；汲取發達國家先進經驗，瞄準世界一流水準，建立健全開採的技術標準和技術體系，增強核心技術自主研發能力。

同時，要對可燃冰開採可能誘發的氣候、地質及生物影響進行深入研究，提出應對方案；深化基礎研究，摸清成礦原理，建立符合我國國土實際的理論模型，提升我國相關研究的國際地位。

今年５月１８日，我國宣佈在南海試采可燃冰實現連續１８７小時穩定產氣，這是全球首次對開發難度最大的泥質粉砂型儲層可燃冰成功試采，引發世界各國高度關注和積極評價。

以中國這次重大突破為標誌，可燃冰開採已經達到了“技術上可行”階段，但在實現“經濟上可行”，即民用化、商業化的征程中還有一些障礙需要克服。主要是如何進一步降低開採和運輸成本、降低對礦藏周邊環境影響等。

在未來可燃冰開發過程中，要進一步確立可燃冰資源在我國能源戰略中的地位，優先編制可燃冰開發中長期規劃；汲取發達國家先進經驗，瞄準世界一流水準，建立健全開採的技術標準和技術體系，增強核心技術自主研發能力。

同時，要對可燃冰開採可能誘發的氣候、地質及生物影響進行深入研究，提出應對方案；深化基礎研究，摸清成礦原理，建立符合我國國土實際的理論模型，提升我國相關研究的國際地位。