央視網(wǎng)（記者 閻海東）俗稱可燃冰，學(xué)名叫天然氣水合物。1立方米的天然氣水合物分解后可生成約164立方米－180立方米的天然氣。與已經(jīng)大量開(kāi)發(fā)的頁(yè)巖氣一樣，可燃冰也被作為未來(lái)的主流能源之一而賦予極高的期待。國(guó)際能源署（IEA）樂(lè)觀估計(jì)，可燃冰的開(kāi)發(fā)和利用會(huì)帶來(lái)一場(chǎng)“能源革命”。目前國(guó)際范圍內(nèi)的可燃冰研究與勘探顯示，可燃冰在全球儲(chǔ)量豐厚且分布十分廣泛，完全可能提供總量遠(yuǎn)超天然氣的能源。

　　在普遍能源緊缺的背景下，包括美、俄、中、日、加、印、英等諸多國(guó)家對(duì)這一新型清潔能源投入巨大的熱情。正因?yàn)檫@個(gè)原因，先后投入人力財(cái)力進(jìn)行規(guī)?？碧讲⑴ρ邪l(fā)開(kāi)采技術(shù)。

　　在我國(guó)，可燃冰的研究與勘探持續(xù)了多年。2014年3月24日，可燃冰實(shí)驗(yàn)室在青島啟動(dòng)，這一具有世界級(jí)水平的天然氣水合物實(shí)驗(yàn)室將直接為國(guó)家資源戰(zhàn)略安全提供實(shí)驗(yàn)技術(shù)服務(wù)。據(jù)稱，該實(shí)驗(yàn)室造出的可燃冰能量密度是煤的10倍，未來(lái)將朝著打造具有世界級(jí)水平的天然氣水合物實(shí)驗(yàn)室目標(biāo)邁進(jìn)，為我國(guó)戰(zhàn)略新能源的進(jìn)一步勘察和開(kāi)發(fā)提供有力保障。

　　按照國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃的安排，2006年至2020年是我國(guó)可燃冰資源調(diào)查階段，2020年至2030年為開(kāi)發(fā)試生產(chǎn)階段，2030年至2050年我國(guó)將進(jìn)入可燃冰商業(yè)生產(chǎn)階段。目前，可燃冰開(kāi)發(fā)項(xiàng)目已被申請(qǐng)列入國(guó)家“十二五”規(guī)劃，相關(guān)的地質(zhì)勘查、開(kāi)發(fā)應(yīng)用等專項(xiàng)規(guī)劃也已開(kāi)始加快推進(jìn)。

　　可燃冰的國(guó)際開(kāi)發(fā)

　　近日有日本媒體報(bào)道稱，日本已將可燃冰作為主要替代能源加速開(kāi)發(fā)。日本能源匱乏，爆發(fā)福島核電站災(zāi)難后，長(zhǎng)期作為主要能源之一的核電產(chǎn)業(yè)受到嚴(yán)重打擊，日本迫不及待地加速開(kāi)發(fā)利用可燃冰。

　　日本國(guó)內(nèi)研究顯示，其周邊或環(huán)抱的海域如鄂霍次克海、千島海溝、沖繩海槽、日本海、四國(guó)海槽與日本南海海槽等都有可觀的可燃冰天然貯藏，而且埋藏于海底下數(shù)米的淺層處，具有相當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)價(jià)值。資料顯示，僅日本南海海槽就有不少于1.1萬(wàn)億立米的可燃冰儲(chǔ)藏，其總量相當(dāng)于日本全國(guó)十年的能源消費(fèi)量，對(duì)于長(zhǎng)期面臨能源消費(fèi)壓力的日本而言，其意義可想而知。

　　2013年3月12日，日本石油天然氣金屬礦物國(guó)家公司（JOGMEC）啟動(dòng)了大范圍的產(chǎn)業(yè)勘探，成功地使用一種解壓技術(shù)從愛(ài)知縣附近深?？扇急鶎又刑崛〕黾淄?，日本因此成為世界上首個(gè)掌握海底可燃冰采掘技術(shù)的國(guó)家，并希望到2018年即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的開(kāi)發(fā)。

　　雖然可燃冰做為新型能源近幾年才為大眾所熟知，但實(shí)際上人類早在一百年前就在實(shí)驗(yàn)室里認(rèn)識(shí)了這種材料，只不過(guò)上世紀(jì)60年代才發(fā)現(xiàn)這種低溫高壓下天然形成的特殊燃料。前蘇聯(lián)1960年在西伯利亞首次發(fā)現(xiàn)了天然可燃冰，并于1969年投入開(kāi)發(fā)；1969年，美國(guó)開(kāi)始實(shí)施可燃冰調(diào)查，并于1998年把可燃冰作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略能源列入國(guó)家級(jí)長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃；日本于1992年開(kāi)始關(guān)注可燃冰，并于近年完成了周邊海域的可燃冰調(diào)查與評(píng)價(jià)。不過(guò)最早真正挖出可燃冰的卻是德國(guó)。

　　可燃冰的研究與勘探于本世紀(jì)初進(jìn)入高峰期，全球目前有至少30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)參與其中。美國(guó)總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)建議研究開(kāi)發(fā)可燃冰，參、眾兩院有許多人提出議案，支持可燃冰開(kāi)發(fā)研究。2012年10月，美國(guó)能源部宣布將投入600萬(wàn)美元用于可燃冰研究項(xiàng)目，重點(diǎn)評(píng)估在深海和極地區(qū)域的可燃冰資源，考察可燃冰能否作為美國(guó)未來(lái)能源供應(yīng)的重要來(lái)源。據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局評(píng)估，其領(lǐng)海擁有大約20萬(wàn)億立方英尺可燃冰資源儲(chǔ)量，足夠美國(guó)用上100年。

　　為開(kāi)發(fā)可燃冰，國(guó)際上成立了由19個(gè)國(guó)家參與的地層深處海洋地質(zhì)取樣研究聯(lián)合機(jī)構(gòu)，有50個(gè)科技人員駕駛著一艘裝備有先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)施的輪船從美國(guó)東海岸出發(fā)進(jìn)行海底可燃冰勘探。這艘可燃冰勘探專用輪船的7層船艙都裝備著先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，是當(dāng)今世界上唯一的一艘能從深海下巖石中取樣的輪船，船上裝備有能用于研究沉積層學(xué)、古人種學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)等的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。這艘專用輪船由得克薩斯州A·M大學(xué)主管，英、德、法、日、澳、美科學(xué)基金會(huì)及歐洲聯(lián)合科學(xué)基金會(huì)為其提供經(jīng)濟(jì)援助。

　　我國(guó)可燃冰儲(chǔ)量可觀

　　我國(guó)從1995年開(kāi)始對(duì)可燃冰的研究，近年來(lái)在可燃冰勘探開(kāi)發(fā)方面也加快了步伐。2005年4月，我國(guó)宣布首次發(fā)現(xiàn)世界上規(guī)模最大被作為“可燃冰”存在重要證據(jù)的“冷泉”碳酸鹽巖分布區(qū)，其面積約為430平方公里。2010年12月15日，我國(guó)科考人員在南海北部神狐海域鉆探目標(biāo)區(qū)內(nèi)圈定11個(gè)可燃冰礦體，含礦區(qū)總面積約22平方公里，礦層平均有效厚度約20米，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量約為194億立方米，獲得可燃冰的三個(gè)站位的飽和度最高值分別為25.5％、46％和43％，是世界上已發(fā)現(xiàn)可燃冰地區(qū)中飽和度最高的地方。

　　2013年12月17日，國(guó)土資源部就《2013年海域天然氣水合物勘探成果》舉行新聞發(fā)布會(huì)稱，我國(guó)海洋地質(zhì)科技人員2013年6月至9月在廣東沿海珠江口盆地東部海域首次鉆獲高純度天然氣水合物樣品，并通過(guò)鉆探獲得可觀的控制儲(chǔ)量，此次發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物樣品具有埋藏淺、厚度大、類型多、純度高4個(gè)主要特點(diǎn)，控制儲(chǔ)量1000億立方米至1500億立方米，相當(dāng)于特大型常規(guī)天然氣礦規(guī)模。據(jù)介紹，南海北部的可燃冰儲(chǔ)量還只是我國(guó)可燃冰蘊(yùn)藏量的“冰山一角”，在西沙海槽，科考人員已初步圈出可燃冰分布面積5242平方公里，其資源估算達(dá)4.1萬(wàn)億立方米。國(guó)土資源部宣布將全面組織實(shí)施我國(guó)海域、陸域天然氣水合物資源勘察評(píng)價(jià)，力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)天然氣水合物（可燃冰）開(kāi)發(fā)利用。

　　我國(guó)是世界第三大凍土國(guó)，凍土區(qū)總面積達(dá)215萬(wàn)平方公里?？碧浇Y(jié)果顯示，我國(guó)陸域可燃冰儲(chǔ)量也較為可觀。2009年，我國(guó)在祁連山南緣永久凍土層下成功鉆獲天可燃冰實(shí)物樣品，該樣品埋深較淺，一般位于井深130－396米，其組成成分主要為甲烷氣體，還含少量乙烷、丙烷等。這類新類型水合物的成礦機(jī)理大致是：煤層氣向上溢散，而上面有凍土層的覆蓋，在高壓、低溫的條件下二者形成“可燃冰”。以同樣原理成礦的可燃冰，在我國(guó)青藏高原凍土層分布地區(qū)儲(chǔ)藏廣泛，青海省海拔在4000米以上的天峻縣木里地區(qū)由于蘊(yùn)藏豐富優(yōu)質(zhì)煤炭資源，也同樣發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量較大的可燃冰。目前在青藏高原發(fā)現(xiàn)的可燃冰至少有350億噸油當(dāng)量。

　　陸域可燃冰的大量發(fā)現(xiàn)，對(duì)我國(guó)可燃冰開(kāi)發(fā)利用意義重大。雖然海域可燃冰目前發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量相當(dāng)可觀，但開(kāi)采過(guò)程中在海底瞬間釋放時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大壓力，極易破壞海底生態(tài)環(huán)境，這是在目前技術(shù)條件下困擾和束縛世界各國(guó)海底可燃冰開(kāi)采的共同難題。因此，專家認(rèn)為陸域可燃冰的開(kāi)采前景較海域樂(lè)觀。

　　在科技部的支持下，目前我國(guó)有關(guān)陸域天然氣水合物的863項(xiàng)目、973項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，相關(guān)調(diào)查及開(kāi)發(fā)技術(shù)研究也已納入國(guó)土資源部“十二五”規(guī)劃，與加拿大、德國(guó)等 國(guó)際合作正在推進(jìn)。專家認(rèn)為，中國(guó)有條件、有能力徹底搞清陸域可燃冰的賦存條件、形成機(jī)理和分布特征，加快可燃冰的勘查、評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)和相關(guān)研究。

　　開(kāi)發(fā)技術(shù)難題仍待突破

　　雖然可燃冰開(kāi)發(fā)利用被賦予極大的期望，但科學(xué)家也對(duì)其可能造成的環(huán)境挑戰(zhàn)持謹(jǐn)慎態(tài)度。世界許多國(guó)家都在研究確保大氣和海底環(huán)境不受損害的開(kāi)采方法。專家認(rèn)為，可燃冰能否成為21世紀(jì)的主要能源，取決于開(kāi)采技術(shù)能否獲得突破性進(jìn)展。

　　研究表明可燃冰中的甲烷，溫室效應(yīng)為CO2的20倍，而就在目前，溫室效應(yīng)已經(jīng)造成的氣候異常和海面上升正在對(duì)大氣和生態(tài)環(huán)境造成挑戰(zhàn)。已經(jīng)完成的調(diào)查表明，全球海底可燃冰中所含甲烷總量大約是地球大氣中甲烷總量的3000倍。

　　天然可燃冰常態(tài)為固態(tài)，其從海底開(kāi)發(fā)搬運(yùn)的過(guò)程中，隨著溫度上升，甲烷會(huì)自然揮發(fā)。在技術(shù)尚無(wú)十足把握的情況下大量開(kāi)發(fā)可燃冰，如果造成其中的甲烷大量釋放逃逸到大氣層，其后果將難以想象。從海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)本身而言，作為固結(jié)沉積物的可燃冰在開(kāi)采過(guò)程中必然會(huì)因條件變化而改變其物理性質(zhì)，使海底地層軟化并產(chǎn)生的海底滑坡，對(duì)現(xiàn)有的海底工程如海底輸電或通訊電纜和海洋石油鉆井平臺(tái)等造成損毀。

　　從各個(gè)方面來(lái)看，目前可燃冰開(kāi)采技術(shù)的焦點(diǎn)難題，就是將冰化氣的過(guò)程控制。如果溫度太低，可燃冰就會(huì)凝固而導(dǎo)致無(wú)法輸送，而一旦升溫過(guò)度，深海高壓下的可燃冰若不能及時(shí)控制并定向輸送，會(huì)在解壓時(shí)立刻逸入大?；蛱炜?。這種經(jīng)濟(jì)和環(huán)境破壞的雙重?fù)p失，都將是開(kāi)發(fā)企業(yè)難以承擔(dān)的。對(duì)于我國(guó)陸域可燃冰開(kāi)發(fā)而言，青藏高原地帶相對(duì)脆弱的生態(tài)環(huán)境，是不得不加以慎重考慮的。

　　鑒于種種技術(shù)上的局限，雖然可燃冰對(duì)優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)意義重大，但專家認(rèn)為我國(guó)海域中的“可燃冰”開(kāi)采至少要等到30年后，而陸域“可燃冰”開(kāi)采也需要等到10到15年以后。