煤、石油、天然气是人类如今依赖最主要的地球资源，但是这些资源需要漫长的时间才能产生。据科学家计算，按如今的使用状况，煤炭还能供应人类使用不到两百年，天然气也将在六十年左右枯竭，而石油仅能维持四十五年左右。试想一下，当所有燃料都耗尽的时候，人类将何去何从呢？

当常规能源燃烧殆尽后，新兴能源就要扛起供能的大梁，下面就来向大家介绍新兴能源中的佼佼者——可燃冰。可燃冰又称甲烷水合物、甲烷冰，主要存在于浅水或海床低温高压处，分布于世界各海域。

可燃冰形成条件

可燃冰的形成一般需要两个方面的条件，一方面是物质条件，另一方面则是环境条件。在物质条件方面，可燃冰的形成需要气体和水，气体主要是存在于沉积物中的甲烷、乙烷等烃类气体，水主要是指沉积物孔隙中活动的游离水，游离水比普通的水更容易蒸发与结冰。相比于物质条件，可燃冰要求的环境条件则更为苛刻，它需要海水水温接近0℃，水深超过三百米，拥有丰富的沉积物质。同时还需要一条气体运输通道，将下方的甲烷气体运输到上方，等到这一切条件都准备充足，可燃冰便可以在海床上形成了。

可燃冰为什么没有推广？

这时候可能就有同学要问了：既然可燃冰都被人类发现了，而且世界各地都有，那么直接挖出来用不就行了吗？其实不然，可燃冰产生的地方一般是在海床和冻土区，这些地区的生态环境都十分脆弱，而且在开采过程中还需要使用大型钻井器械，对周边环境的破坏不言而喻。不仅如此，我们还需要考虑可燃冰的特性，它在超过20℃的环境下便会分解，如何将它完好无损地带到地面上来，再将它运输到千家万户去，始终是困扰着研究者们的难题。同样，可燃冰的商业开采还存在一个成本难题：目前中国南海可燃冰的开采成本约为200美元/立方米，按当前汇率折算，折合成天然气成本价为8元/立方米。而常规天然气成本现在不到1元/立方米，目前还差距较大，想要实现可燃冰的商业化，必须将可燃冰的成本降到天然气的成本才行。

早在20世纪六十年代，前苏联、美国、加拿大等一些国家就开始了可燃冰资源的调查工作。进入80年代后，世界多地发现了储量丰富的可燃冰，受此鼓舞，70多个国家陆续制定了开采可燃冰的规划。而从20世纪90年代开始，美国、日本、中国、加拿大、韩国、印度等更是纷纷投入巨资，竞相在本土乃至国际海底开展可燃冰的调查和试采。

美国十分重视可燃冰领域的研究，自本世纪开始，已经启动了多个可燃冰开采计划，其中一个计划便是与墨西哥合作，利用墨西哥湾高饱和度、高品质的可燃冰砂层，研究起深水可燃冰。除了墨西哥湾，美国进行可燃冰研究的另一个主战场是阿拉斯加的冻土区。2012年，美国能源部与日本石油天然气和金属矿物资源机构合作，采用二氧化碳置换法在阿拉斯加北部开采出了可燃冰。在2017年以后，美国便组织起各大高校，联合探索可燃冰这一神秘领域。

日本的可燃冰勘探研究始于20世纪90年代，其重点研究区为该国的周边近海海域。早在2001年，日本就发布了为期18年的可燃冰开发计划。由于日本国内油气资源贫乏，因而对可燃冰的开发寄予了厚望。2011年福岛核事故后，日本更是加大了对可燃冰的勘探开发力度。2017年，日本成功在爱知县东南海海槽区开采出可燃冰，尽管十天后由于泥沙灌入钻井通道而被迫停止产气，没有能够完成原定计划目标，却也是一次成功的探索。此外，日本近年还加强了日本海东部大陆边缘可燃冰勘探研究，现已发现可燃冰有利构造900多个，确定了两种可燃冰赋存模式。通过长期的努力，日本在可燃冰的勘探和开发等方面已经处于世界先进水平。

我国可燃冰研究进展

中国是较早进行可燃冰研究的国家之一，在试采可燃冰方面一直处于世界前列。2007年，中国地质调查局在中国南海北部的神狐海域，成功钻取了可燃冰实物样品，发现了可燃冰矿藏。次年，中国在青藏高原祁连山脉木里地区的永久冻土带，科学家钻取了可燃冰实物样品。由此，中国成为世界上在海洋和陆地都发现可燃冰的少数国家之一。

2017年5月10日，中国地质调查局从中国南海神狐海域开采出天然气，天然气来自于水深1300米，海底以下203米-277米的可燃冰矿藏。到6月21日，在42天内连续稳定产气，每天平均产气量超过1.6万立方米，最高日产气量达到3.5万立方米，总共产气量超过23万立方米，相当于燃煤410多吨。此次开采，中国共创新20余项技术，远超日本成为世界第一个试开采成功的国家。这次试开采彻底打破了我国在可燃冰领域常年跟跑的局面，一跃成为世界领跑队伍。

对于日本来说，可燃冰的大量开采可以使日本减少对进口燃料的严重依赖；对于中国来说，可燃冰可以作为煤炭的替代品，清洁能源的使用也能够减少北方地区的雾霾现象。虽然可燃冰能够缓解能源方面的问题，但是新的问题也会伴随着它的出现而诞生。

让我们仔细回想一下，围绕着资源、能源产生的战争数不胜数。素有工业血液之称的石油，是人类最重要的能源材料和战略物资。在当代的战争中常常可以看到背后有石油的影子，而在中东地区发生的战争常常直接与石油有关。如1990年的海湾危机和其后的海湾战争更是一场石油之战，不管是伊拉克吞并科威特，还是美国对伊朗动武，都与石油利益紧密相关。战争的爆发导致了世界石油市场的动荡和供应紧张，甚至引发全球经济危机。而可燃冰作为一种存在于各大海域的能源，是否也会像石油一样引人争抢，甚至引发战争呢？

其次，甲烷是一种强大的温室气体，其引发温室效应的能力比二氧化碳要强26倍，开采可燃冰很可能会使大量原来封存在海洋中的甲烷都释放到大气当中，使温室效应更加严重。事实上，近几年在西伯利亚冻土层，突然出现了许多大坑，科学家发现这就是因为全球变暖造成均温升高，使得冻土层里的甲烷被释放出来，在空洞中爆炸形成了巨坑，而坑洞中储存的甲烷又飘散到大气中，加剧了全球变暖，这便形成了难以逆转的恶性循环。

由于自身的特性，可燃冰燃烧产生大量二氧化碳已是无法改变，我们能做的就是不断地进行技术革新，将产生的二氧化碳进一步利用。说不定在不远的将来，可燃冰已经成为一种常规能源走进了千家万户。



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