它之所以被稱作“可燃冰”，一方面是因?yàn)榧群殖使腆w，看起來像冰，另一方面，甲烷與水分子結(jié)合很弱，外界稍加擾動(dòng)就可以讓其分離出來，很容易點(diǎn)燃。有專家估計(jì)，其資源量相當(dāng)于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料碳總量的兩倍。因此，可燃冰是一種有重大戰(zhàn)略意義的未來能源。
實(shí)現(xiàn)可燃冰連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣 中國將改寫全球能源格局
提起能源，人們想到的往往是煤、油、氣而不是冷冷的冰塊。但隨著我國首次實(shí)現(xiàn)海域可燃冰試采成功，我國科技工作者已經(jīng)可以將蘊(yùn)藏在海底的“冰塊”點(diǎn)燃成熊熊燃燒的火焰，讓“冰火交融”從夢想變成現(xiàn)實(shí)——
5月18日，我國南海神狐海域天然氣水合物(又稱“可燃冰”)試采實(shí)現(xiàn)連續(xù)187個(gè)小時(shí)的穩(wěn)定產(chǎn)氣。這是我國首次成功試采海域可燃冰，這項(xiàng)由“中國理論”“中國技術(shù)”“中國裝備”凝結(jié)而成的突出成就，必將對能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。可燃冰究竟是什么？試采成功對中國意味著什么？能讓我們在未來能源競爭中實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑嗎？
可以燃燒的“冰”
提起能源，人們想到的往往是煤、油、天然氣等，不會(huì)是冷冷的冰塊。但中國科技工作者已經(jīng)可以將蘊(yùn)藏在海底的“冰塊”點(diǎn)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(chǔ)量更是非常豐富，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(xué)名為“天然氣水合物”，是以甲烷為主的有機(jī)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(diǎn)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(wěn)定；要有甲烷氣源，古生物遺骸的沉積物通過細(xì)菌分解后可以產(chǎn)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(fā)現(xiàn)可燃冰礦點(diǎn)，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(qū)鉆獲天然氣水合物實(shí)物樣品，使得我國成為世界上在中低緯度地區(qū)唯一擁有海底和陸上凍土區(qū)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(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要多出數(shù)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(huì)產(chǎn)生少量的二氧化碳和水，被公認(rèn)為真正的綠色能源。有專家估計(jì)，其資源量相當(dāng)于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料總量的兩倍。我國可燃冰資源儲(chǔ)存量則相當(dāng)于1000億噸石油，其中南海海域是我國可燃冰的主要分布區(qū)，有近800億噸儲(chǔ)量。因此，可以毫不夸張地說，可燃冰是一種具有重大戰(zhàn)略意義的未來能源。
試采安全可控
我國此次試采可燃冰成功，也是全球首次實(shí)現(xiàn)泥質(zhì)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(fā)難度最大。中國地質(zhì)調(diào)查局局長鐘自然說，此次試采成功，為實(shí)現(xiàn)天然氣水合物商業(yè)性開發(fā)利用提供了技術(shù)儲(chǔ)備，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
曾幾何時(shí)，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(yè)文明，是煤炭的利用使蒸汽機(jī)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(shí)間的推進(jìn)，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(guī)能源。石油的漸趨匱乏是工業(yè)社會(huì)面臨的最為嚴(yán)重的危機(jī)之一。
在能源歷史上，《廉價(jià)石油的終結(jié)》和《沙漠黃昏》曾引起巨大反響。其中，最引人注目的觀點(diǎn)，即是宣稱石油消費(fèi)將至頂峰，未來人類將面臨石油枯竭。也正是在這些思考之下，石油價(jià)格曾一度沖至100多美元一桶的高點(diǎn)。
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(jìn)口國轉(zhuǎn)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(fā)利用，但客觀地說，與美國成熟的頁巖氣技術(shù)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(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，我們率先試采成功，是領(lǐng)跑而不是跟隨?！辩娮匀槐硎?。
目前，不少大國在可燃冰領(lǐng)域已經(jīng)展開角逐。其中，美國能源部下屬的國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室5月12日宣布，正在墨西哥灣深水區(qū)開展可燃冰開采研究，現(xiàn)在已開始鉆探。此前，美國通過了《天然氣水合物研究與開發(fā)法案》，美國能源部已多次撥款支持可燃冰研究。
2013年，日本在南海海槽開展了海上試采，但因出砂等技術(shù)問題失敗。2017年4月份日本在同一海域第二次試采，第一口試采井累計(jì)產(chǎn)氣3.5萬立方米，5月15日再次因出砂問題而中止。
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(biāo)志性成就，對推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命具有重要而深遠(yuǎn)的影響。
廣闊的應(yīng)用前景
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(yùn)輸還是交通運(yùn)輸都很方便。
加上其儲(chǔ)量巨大和污染小，在某種程度上，可燃冰如能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效開采，應(yīng)用前景非常廣闊。
近年來，我國已經(jīng)不斷加大天然氣開采利用。在我國《天然氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，已明確天然氣的主體能源地位，提出力爭到2020年天然氣消費(fèi)占比提高到10%。
但應(yīng)該注意的是，可燃冰未來進(jìn)入商業(yè)實(shí)際利用，仍有很長的路要走。
有專家表示，可燃冰雖然儲(chǔ)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(zhì)，現(xiàn)有海底鉆井設(shè)備開采很難，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致大量砂石涌進(jìn)管道，造成開采失敗。
此外，環(huán)境問題需要格外關(guān)注。因可燃冰是靠低溫結(jié)冰封存。如溫度升高，水合物中的甲烷可能溢出，若開采不當(dāng)，會(huì)造成巨大的災(zāi)難。
這對于我們的開采技術(shù)，是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，如若攻克，人類的能源史又將掀開一個(gè)新的篇章。 (記者 黃曉芳)