今年以來，我國中東部地區(qū)飽受霧霾侵擾。霧霾的治理需降低化石能源使用，減少大氣污染物排放。這就意味著從根本上變革中國現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)，完成以清潔能源為主的綠色變革。正是在此背景下，人們將目光瞄向太陽能、風能等清潔能源。同時，對“可燃冰”即天然氣水合物寄予更多希望，期待我國蘊藏豐富的“能源之王”擔當起綠色變革的重任。

綠色能源名副其實

可燃冰是一種由凍結(jié)的水與甲烷在高壓低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)的混合物，外表極像冰雪或固體酒精，故稱可燃冰或甲烷水合物、氣冰、固體瓦斯等，其化學成分決定了遇火即可燃燒，且燃燒后生成的只有二氧化碳和水，是一種天然的無污染的綠色能源?？扇急纬尚枰?個基本條件：溫度、壓力和原材料。首先是低溫。可燃冰在0℃-10℃時生成，超過20℃便會分解。海底溫度一般保持在2℃-4℃左右。其次是高壓?？扇急?℃時，只需30個大氣壓即可生成，而以海洋的深度，30個大氣壓很容易保證，并且氣壓越大，水合物就越不容易分解。最后是充足的氣源。海底的有機物沉淀，其中豐富的碳經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化，可產(chǎn)生充足的氣源。海底地層是多孔介質(zhì)，在溫度、壓力、氣源3者都具備的條件下，可燃冰晶體就會在介質(zhì)的空隙間中生成。

特別值得一提的是可燃冰熱值極高。在同等條件下，它完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍，這也是其贏得“能源之王”美譽的原因之一。據(jù)測算，1立方米的可燃冰可在常溫常壓下釋放164立方米的天然氣及0.8立方米的淡水，其單位體積產(chǎn)生的熱量由此可見。

蘊藏豐富堪當大任

蘊藏豐富是可燃冰被稱為“能源之王”的另一個重要原因。通過分析其形成的條件和已經(jīng)取得的探測結(jié)果，科學家評估認為，可燃冰在世界范圍內(nèi)廣泛存在。對于可燃冰儲存量，大部分專家認為是當前已探明的所有化石燃料（包括煤、石油和天然氣）總和的2倍，僅海底可燃冰的儲量至少夠人類使用1000年。

我國是較早開展可燃冰研究的國家之一。我國從1999年起，在“新一輪國土資源大調(diào)查”中安排專項對可燃冰開展實質(zhì)性調(diào)查研究，在南海北部神狐海域和青藏高原發(fā)現(xiàn)了可燃冰，并于2007年5月和2009年分別獲取水下和凍土帶可燃冰樣品，成為世界上較少的在海洋和陸地都發(fā)現(xiàn)可燃冰的國家。2012年，“海洋六號”對南海區(qū)域的可燃冰進行了地球物理層面的調(diào)查，包括儲量、分布、厚度、開采對環(huán)境影響的措施等10多項專項調(diào)查。探測表明，僅南海北部的天然氣水合物儲量，就已達到我國陸上石油總量的1/2左右，而作為世界第三大凍土國，我國具備良好的可燃冰賦存條件和資源前景。

根據(jù)2013年12月17日國土資源部發(fā)布的信息，海洋地質(zhì)科技人員在該年6月 9月間在廣東沿海珠江口盆地東部海域首次鉆獲高純度可燃冰樣品，并通過鉆探獲得的控制儲量折算成天然氣為1000億立方米 1500億立方米。國土部將全面組織實施我國海域、陸域可燃冰資源勘查評價和鉆探取芯工作，繼續(xù)開展可燃冰富集規(guī)律等理論研究，加大天然氣水合物試開采及環(huán)境評價等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度，力爭早日實現(xiàn)天然氣水合物開發(fā)利用。

技術(shù)成本制約開采

根據(jù)中國戰(zhàn)略規(guī)劃對可燃冰勘探開發(fā)的安排，2006年-2020年是調(diào)查階段，2020年-2030年是開發(fā)試生產(chǎn)階段，2030年-2050年，中國的可燃冰將進入商業(yè)生產(chǎn)階段。

中國已進入了可燃冰調(diào)查研究的世界先進行列，但是在開采方面依舊處于關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)階段。實際上，就世界范圍而言，可燃冰的開采利用都是一個待解的難題。由于可燃冰的特性和儲存的位置，相關(guān)技術(shù)不成熟和高昂的成本成為嚴重制約其開采利用的瓶頸。這主要表現(xiàn)在3個方面。一是技術(shù)方面，如果通過降低壓力將氣體從水分子的結(jié)晶體中釋放出來，極可能導致巨量甲烷泄漏引起大氣溫室效應(yīng)，因此必須找到一種辦法，避免在開采過程中將大量甲烷排放到大氣和海洋中。二是經(jīng)濟方面，開采成本過高，缺少成熟可靠的儲存運輸方法，必將導致其成本高昂，以至于失去了市場開發(fā)價值；三是生態(tài)方面，海洋里放置了大量開采機器，對海洋生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生難以估量的影響。

期待中國海洋地質(zhì)、地球物理、鉆探工程等相關(guān)學科的專家能夠聯(lián)合攻關(guān)，實現(xiàn)可燃冰開采利用技術(shù)突破，為綠色能源轉(zhuǎn)型、告別霧霾作出貢獻。