可燃冰會成為未來重要能源嗎？

• 2018年11月27日 HaoChenChong來源：中國新能源網(wǎng) 1231 80
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  市場快速增長，新能源技術(shù)裝備行業(yè)發(fā)展機(jī)遇大，如何驅(qū)動行業(yè)內(nèi)在發(fā)展動力？

  伴隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國新能源技術(shù)也逐步縮短了與世界先進(jìn)水平的差距，目前，已經(jīng)開發(fā)出一批實用化和商業(yè)化的裝置，具備了設(shè)計、建造大型現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)的能力，同時，興建起一大批國家級實驗基...

人類已經(jīng)成功從海床中提取出了一種鮮有人問津的燃料——甲烷水合物，又稱可燃冰。支持者認(rèn)為，可燃冰可以有效解決能源危機(jī)。

人類已經(jīng)成功從海床中提取出了一種鮮有人問津的燃料——甲烷水合物，又稱可燃冰。支持者認(rèn)為，可燃冰可以有效解決能源危機(jī)。但它是否存在環(huán)境風(fēng)險呢?在海床下面，埋藏著眾多被困在冰“分子籠”中的甲烷。在有些地區(qū)，覆蓋著這些冰與甲烷的沉積物已經(jīng)逐漸消失，露出了一堆堆略呈白色、形同臟冰的物質(zhì)。

如果把這種物質(zhì)撈出水面，它的外觀與手感都與普通的冰幾乎無異，只不過你的手心會感覺到它正在冒氣泡。但若用點燃的火柴靠近它，它并不會像冰塊一樣融化，而是會燃燒起來。如今有許多大型國際科研項目和公司都在爭相從海底捕撈這種奇異的、反直覺的物質(zhì)，希望把可燃冰中所含的甲烷用作燃料。如果一切按計劃進(jìn)行，人們也許再過10年左右，便可以開始提取可燃冰了。但到目前為止，這條路走得相當(dāng)不順利。

毫無疑問，可燃冰可以成為重要的燃料來源。據(jù)近期研究估計，可燃冰中的碳元素約占其它化石能源——如石油、天然氣和煤炭——的三分之一。有幾個國家很希望提取出這種能源，日本尤其如此?？扇急⒉浑y找，往往會留下很明顯的痕跡。但問題在于，如何捕獲其中的甲烷、并將其帶到地表。

“有一點很清楚：我們永遠(yuǎn)不可能親自潛入海底，像開采礦石一樣開采可燃冰。”帶領(lǐng)美國地質(zhì)調(diào)查天然氣水合物項目的科學(xué)家卡洛琳?拉佩爾(Carolyn Ruppel)指出。

這一切都要歸咎于物理學(xué)。甲烷水合物對壓力和溫度非常敏感，不能簡單地?fù)破鹆耸隆Ｋ鼈兺ǔＰ纬捎?00米深的海底下方數(shù)百米處，那里的壓強(qiáng)遠(yuǎn)高于地表，且溫度接近零度。一旦離開這種環(huán)境，可燃冰就會迅速分解，根本來不及采集其中的甲烷。不過，我們還有別的方法來采集它。

“恰恰相反，我們必須迫使甲烷從可燃冰中釋放出來，然后就可以對釋放出的氣體進(jìn)行采集了?！崩鍫柦忉尩馈?/p>

這正是一項日本政府贊助的研究項目的計劃在海床的甲烷水合物礦藏中鉆了一個孔，并對其進(jìn)行降壓處理，成功從中釋放出了甲烷氣體。此次測試持續(xù)了六天時間，直到后來砂子灌入鉆井，阻塞了氣體的釋放。但公眾對此的反應(yīng)褒貶不一。有些人很高興人類看到了實現(xiàn)能源獨立的希望。有些人則對該技術(shù)持警惕態(tài)度，因為它會干擾板塊交界處附近的海床。

“總的來說，人們對任何涉及海床的操作都感到恐懼。因為大家都知道，海床很不穩(wěn)定，容易發(fā)生地震?！? 人們擔(dān)心，對甲烷水合物礦藏的任何一處進(jìn)行降壓處理，都可能導(dǎo)致整個礦藏變得極不穩(wěn)定?！叭藗儞?dān)心，一旦我們開始從甲烷水合物中提取甲烷氣體，就會形成連鎖分解反應(yīng)，再也無法停止?！崩鍫柦忉尩?。

這方面存在兩層問題。首先，會有大量甲烷氣體突然釋放到海洋中，這可能導(dǎo)致大氣中的溫室氣體含量大幅度上升。其次，甲烷水合物在分解時除了釋放甲烷氣體，還會釋放出大量的水，這些水會滲入海床下方的沉積物中。在地形陡峭的環(huán)境中，這可能會造成滑坡。一些環(huán)境學(xué)家甚至擔(dān)心最后會形成海嘯。

不過拉佩爾指出，甲烷水合物的物理性質(zhì)會自動制止這一連串反應(yīng)。要想從礦藏中釋放出甲烷，首先要向該系統(tǒng)中施加能量。如果不努力降低壓強(qiáng)或提高溫度，甲烷水合物就會始終保持原有的穩(wěn)定狀態(tài)。

“所以問題和人們擔(dān)心的恰恰相反。我們可以啟動釋放氣體的過程，但要讓這個過程持續(xù)下去，就要向系統(tǒng)中持續(xù)輸入能量才行?！崩鍫柋硎?。

雖然反應(yīng)失控的可能性很小，但科學(xué)家仍在開展大量環(huán)境研究，測試甲烷水合物生產(chǎn)的安全性。除了埋藏在海床之下的甲烷水合物之外，還有另一種甲烷水合物吸引了研究人員的注意，在非常接近海床表面的位置，還存在一些埋藏得較淺的甲烷水合物?？茖W(xué)家也在對其進(jìn)行研究。不過，這些可燃冰或許存在另一種截然不同的風(fēng)險。

“這些可燃冰處于非?；钴S的生物環(huán)境中?！泵绹刭|(zhì)調(diào)查天然水合物項目高級科學(xué)家蒂姆?柯萊特(Tim Collett)指出，“許多生物群落都依賴著這些甲烷生存?！?/p>

這些環(huán)境中存在大量特殊生物，如細(xì)菌、管蟲、蟹類等等。在全球其它地區(qū)，這種以甲烷為基礎(chǔ)的生物群落往往被視作罕見的自然環(huán)境，受到嚴(yán)格保護(hù)。

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