可燃冰为啥是未来理想能源？你需要了解这5个方面

可燃冰像冰，但不是冰，是天然气水合物的俗称。

天然气水合物是一种由天然气和水分子组成的、形成于低温高压条件下的具有笼状结构的似冰状结晶化合物。

1立方米天然气水合物在标准状态下可释放出164立方米的甲烷及0.87立方米水。

因此，可燃冰的本质，还是天然气。人类利用可燃冰，也必须将其分解成天然气才能使用，尽管它能被直接点燃。

几十年内，化石能源的统治地位依旧无可撼动。天然气作为最清洁的化石能源，受重视程度越来越高。而天然气水合物（可燃冰），正是整个地球上资源量最大的非常规天然气之一。

将来一旦掌握了可燃冰，我国的能源格局将发生剧变，同时主动权也将牢牢掌握在我们手中。

天然气水合物主要赋存于深海沉积物和永久冻土层中。

地球上天然气水合物的蕴藏量十分丰富，约27%的陆地上和90%的海域都可能含有天然气水合物。

海洋环境中，天然气水合物常出现在水深大于300m的深水陆坡。

南海的可燃冰

而陆地上的天然气水合物则多分布在永久冻土层中。

祁连山的可燃冰

据估计,全球天然气水合物的资源量大约为2.1×10的16次方立方米，是煤炭、石油和天然气资源总量的2倍，被认为是21世纪理想的替代能源。

而仅中国南海的天然气水合物总资源量就相当于643.5~772.2亿吨油当量，相当于我国陆上油气总资源量的一半以上。

难，实在是难！

天然气水合物虽然资源量巨大，但开采仍是目前最大的技术难题。

天然气水合物赋存在高海拔冻土区及深海海底，目前主要的开采手段包括热激发法、降压法、注入化学试剂法和气体置换法等，而其中降压法已被证明是最具潜力的开采方式。

三种开采方法示意图

日本2013年和2017年两次试采实验均受出砂问题困扰（砂流入井内）。

其他国家也进行了试采实验，但均未取得突破性成功，且都是针对砂岩型储层进行的试采实验。

世界各国水合物试采对比

吴能友,黄丽,胡高伟,李彦龙,陈强,刘昌岭. 海域天然气水合物开采的地质控制因素和科学挑战[J]. 海洋地质与第四纪地质,2017,(05):1-11.

中国在南海神狐海域，从5月10日试气点火到7月9日关井，连续试开采60天，累计产气超过30万立方米，取得了持续产气时间最长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果，创造了产气时长和总量的世界纪录，代表了目前全世界的最高水平！

神狐海域位置

试采现场点火

尽管可燃冰开采难度极大，但中国已走在世界的前列！

流体抽取法示意图

可燃冰开采的风险，包括气候问题和地质灾害问题。

气候方面，甲烷本身就是一种温室气体，具有比CO2强烈数十倍的温室效应。如果甲烷大量泄漏，会对该区域的气候造成严重威胁。

地质灾害方面，开采过程中，地层中的可燃冰由固体分解成气态的天然气，可能会造成地层失稳，形成海底滑坡等地质灾害。

海底滑坡示意图

当然，即使没有人类活动存在，地球历史上也发生过许多可燃冰分解导致的气候事件，例如5600万年前的古新世-始新世极热事件（PETM）中，包括深海在内，全球表面温度上升了超过5ºC，部分科学家推测海底天然气水合物的分解可能就是“凶手”之一。

人类开采等活动的干预，同样有可能诱发滑坡等地质灾害，因此我们更应该小心谨慎。

我国科学家在开采过程中，尤为注意这一问题。

中国2017年在神狐海域的试采，全程配备了完善的安全评估和环境监测体系，保障了开采过程气流稳定，钻井作业安全，不间断的实时监测以保证海底地层稳定，大气和海水甲烷含量无异常变化。

在未来，仍需要更多的人力和资金的投入，来革进可燃冰的开采技术，并探清可燃冰开采的威胁以避免。

相信未来，中国可燃冰事业会更加美好！

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