可燃冰-概述

可燃冰全稱甲烷氣水包合物(Methane clathrate)，也稱作甲烷水合物、甲烷冰、天然氣水合物。最初人們認為只有在太陽系外圍那些低溫、常出現(xiàn)冰的區(qū)域才可能出現(xiàn)，但后來發(fā)現(xiàn)在地球上許多海洋洋底的沉積物底下，甚至地球大陸上也有可燃冰的存在，其蘊藏量也較為豐富。

甲烷氣水包合物在海洋淺水生態(tài)圈中是常見的成分，他們通常出現(xiàn)在深層的沉淀物結構中，或是在海床處露出。甲烷氣水包合物據(jù)推測是因地理斷層深處的氣體遷移，以及沉淀、結晶等作用，于上升的氣體流與海洋深處的冷水接觸所形成。

在高壓下，甲烷氣水包合物在 18 °C 的溫度下仍能維持穩(wěn)定。一般的甲烷氣水化合物組成為 1 摩爾的甲烷及每 5.75 摩爾的水，然而這個比例取決于多少的甲烷分子“嵌入”水晶格各種不同的包覆結構中。據(jù)觀測的密度大約在 0.9 g/cm3。一升的甲烷氣水包合物固體，在標準狀況下，平均包含 168 升的甲烷氣體。

甲烷形成一種結構一型水合物，其每單位晶胞內(nèi)有兩個十二面體(20 個端點因此有 20 個水分子)和六個十四面體(tetrakaidecahedral)(24 個水分子)的水籠結構。其水合值(hydratation value)20 可由 MAS NMR 來求得。[2] 甲烷氣水包合物頻譜于 275 K 和 3.1 MPa下記錄，顯示出每個籠形都反映出峰值，且氣態(tài)的甲烷也有個別的峰值。

自 20 世紀 60 年代以來，人們陸續(xù)在凍土帶和海洋深處發(fā)現(xiàn)了一種可以燃燒的“冰”。這種“可燃冰”在地質(zhì)上稱之為天然氣水合物(Natural Gas Hydrate，簡稱Gas Hydrate)，又稱“籠形包合物”(Clathrate)，分子結構式為：CH4·nH2O，現(xiàn)已證實分子結構式為CH4·8H20。

天然氣水合物是一種白色固體物質(zhì)，外形像冰，有極強的燃燒力，可作為上等能源。它主要由水分子和烴類氣體分子(主要是甲烷)組成，所以也稱它為甲烷水合物。天然氣水合物是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH值等)下，由氣體或揮發(fā)性液體與水相互作用過程中形成的白色固態(tài)結晶物質(zhì)。 一旦溫度升高或壓強降低，甲烷氣則會逸出，固體水合物便趨于崩解。(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)所以固體狀的天然氣水合物往往分布于水深大于 300 米 以上的海底沉積物或寒冷的永久凍土中。海底天然氣水合物依賴巨厚水層的壓力來維持其固體狀態(tài)，其分布可以從海底到海底之下 1000 米 的范圍以內(nèi)，再往深處則由于地溫升高其固體狀態(tài)遭到破壞而難以存在。

從物理性質(zhì)來看，天然氣水合物的密度接近并稍低于冰的密度，剪切系數(shù)、電解常數(shù)和熱傳導率均低于冰。天然氣水合物的聲波傳播速度明顯高于含氣沉積物和飽和水沉積物，中子孔隙度低于飽和水沉積物，這些差別是物探方法識別天然氣水合物的理論基礎。此外，天然氣水合物的毛細管孔隙壓力較高。

可燃冰燃燒方程式

CH4·8 H2O + 2 O2 == CO2 + 10 H2O (反應條件為“點燃”)

可燃冰-成因

可燃冰是天然氣分子(烷類)被包進水分子中，在海底低溫與壓力下結晶形成的。形成可燃冰有三個基本條件：溫度、壓力和原材料。首先，可燃冰可在0℃以上生成，但超過20℃便會分解。而海底溫度一般保持在2~4℃左右;其次，可燃冰在0℃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，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。海底的地層是多孔介質(zhì)，在溫度、壓力、氣源三者都具備的條件下，可燃冰晶體就會在介質(zhì)的空隙間中生成。

可燃冰-儲量　 天然氣水合物在世界范圍內(nèi)廣泛存在，這一點已得到廣大研究者的公認。在地球上大約有27%的陸地是可以形成天然 氣水合物的潛在地區(qū)，而在世界大洋水域中約有90%的面積也屬這樣的潛在區(qū)域。已發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物主要存在于北極地區(qū)的永久凍土區(qū)和世界范圍內(nèi)的海底、陸坡、陸基及海溝中。由于采用的標準不同，不同機構對全世界天然氣水合物儲量的估計值差別很大。據(jù)潛在氣體聯(lián)合會(PGC，1981)估計，永久凍土區(qū)天然氣水合物資源量為1.4×1013～3.4×1016m3，包括海洋天然氣水合物在內(nèi)的資源總量為7.6×1018m3。但是，大多數(shù)人認為儲存在汽水合物中的碳至少有1×1013t，約是當前已探明的所有化石燃料(包括煤、石油和天然氣)中碳含量總和的2倍。由于天然氣水合物的非滲透性，常?？梢宰鳛槠湎聦佑坞x天然氣的封蓋層。因而，加上汽水合物下層的游離氣體量這種估計還可能會大些。如果能證明這些預計屬實的話，天然氣水合物將成為一種未來豐富的重要能源。

甲烷氣水包合物受限于淺層的巖石圈內(nèi)(即 < 2000 m 深)。發(fā)現(xiàn)在一些必要條件下，惟獨在極地大陸的沉積巖，其表面溫度低于 0 °C，或是在水深超過 300 m ，深層水溫大約 2 °C 的海洋沉積物底下。大陸區(qū)域的蘊藏量已確定位在西伯利亞和阿拉斯加 800 m 深的砂巖和泥巖床中。海生型態(tài)的礦床似乎分布于整個大陸棚，且可能出現(xiàn)于沉積物的底下或是沉積物與海水接觸的表面。他們甚至可能涵蓋更大量的氣態(tài)甲烷。

海洋生成

有兩種不同種類的海洋存量。最常見的絕大多數(shù)(> 99%)都是甲烷包覆于結構一型的包合物，而且一般都在沉淀物的深處才能發(fā)現(xiàn)。在此結構下，甲烷中的碳同位素較輕(δ13C < -60‰)，因此指出其是微生物由 CO2的氧化還原作用而來。這些位于深處礦床的包合物，一般認為應該是從微生物產(chǎn)生的甲烷環(huán)境中原處形成，因為這些包合物與四周溶解的甲烷其 δ13C 值是相似的。

這些礦床座落于中深度范圍的區(qū)域內(nèi)，大約 300-500 m 厚的沉積物中(稱作氣水化合物穩(wěn)定帶(Gas Hydrate Stability Zone)或 GHSZ)，且該處共存著溶于孔隙水的甲烷。在這區(qū)域之下，甲烷只會以溶解型態(tài)存在，并隨著沉積物表層的距離而濃度逐漸遞減。而在這之上，甲烷是氣態(tài)的。在大西洋大陸脊的布雷克海脊，GHSZ 在 190 m 的深度開始延伸至 450 m 處，并于該點達到氣態(tài)的相平衡。測量結果指出，甲烷在 GHSZ 的體積占了 0-9% ，而在氣態(tài)區(qū)域占了大約 12% 的體積。

在接近沉積物表層所發(fā)現(xiàn)較少見的第二種結構中，某些樣本有較高比例的碳氫化合物長鏈(<99% 甲烷)包含于結構二型的包合物中。其甲烷的碳同位素較重(δ13C 為 -29 至 -57 ‰)，據(jù)推斷是由沉積物深處的有機物質(zhì)，經(jīng)熱分解后形成甲烷而往上遷移而成。此種類型的礦床在墨西哥灣和里海等海域出現(xiàn)。

某些礦床具有介于微生物生成和熱生成類型的特性，因此預估會出現(xiàn)兩種混合的型態(tài)。

氣水化合物的甲烷主要由缺氧環(huán)境下有機物質(zhì)的細菌分解。在沉積物最上方幾厘米的有機物質(zhì)會先被好氧細菌所分解，產(chǎn)生 CO2，并從沉積物中釋放進水團中。在此區(qū)域的好氧細菌活動中，硫酸鹽會被轉(zhuǎn)變成硫化物。若沉淀率很低(< 1 厘米/千年)、有機碳成分很低(<1%)，且含氧量充足時，好氧細菌會耗光所有沉積物中的有機物質(zhì)。但該處的沉淀率和有機碳成分都很高，沉積物中的孔隙水僅在幾厘米深的地方是缺氧態(tài)的，而甲烷會經(jīng)由厭氧細菌產(chǎn)生。此類甲烷的生成是更為復雜的程序，需要各個種類的細菌活動、一個還原環(huán)境(Eh -350 to -450 mV)，且環(huán)境 pH 值需介于 6 至 8 之間。在某些海域(例如墨西哥灣)包合物中的甲烷至少會有部份是由有機物質(zhì)的熱分解所產(chǎn)生，但大多是從石油分解而成。[5] 包合物中的甲烷一般會具有細菌性的同位素特征，以及很高的 δ13C 值(-40 to -100‰)，平均大約是 -65 ‰ 。[6] 在固態(tài)包合物地帶的下方處，沉積物里的大量甲烷可能以氣泡的方式釋放出來。

在給定的地點內(nèi)判定該處是否含有包合物，大多可以透過觀測“海底仿擬反射”(Bottom Simulating Reflector，或稱BSR)分布，以震測反射(seismic reflection)的方式來掃描洋底沉積物與包合物穩(wěn)定帶之間的接口處，因而可觀測出一般沉積物和那些蘊藏包合物沉積物之間的密度差異。

蘊藏量

海洋生成的甲烷包合物，蘊藏量鮮為人知。自從 1960 至 1970 年代，包合物首次發(fā)現(xiàn)可能存在海洋中的那段時期，其預估的蘊藏量就每十年以數(shù)量級的概估速度遞減。曾經(jīng)預估過的蘊藏量(高達 3×1018 m3[11])是建構在假設包合物非常稠密地散布在整片深海海床上。然而，隨著我們對包合物化學和沉積學等知識進一步的了解，發(fā)現(xiàn)水合物只會在某個狹窄范圍內(nèi)(大陸棚)的深度下形成，以及某些地點的深度范圍內(nèi)才會存在(10-30%部分的 GHSZ 區(qū))，而且通常是在低濃度(體積的0.9-1.5%)的地點。最新的估計強制采用直接取樣的方式，指出全球含量介于 1×1015 和 5×1015 m3 之間[10]。這個預估結果，對應出大約 500 至 2500 個十億噸單位的碳 (Gt C)，比預估所有礦物燃料的 5000 Gt C 數(shù)量還少，但整體上卻超過所預估其他天然氣來源的約 230 Gt C。在北極圈的永凍地帶，其儲藏量預估可達約 400 Gt C[13]，但在南極區(qū)域并未估出可能的蘊藏量。這些是很大的數(shù)字。相較于大氣中的總碳數(shù)也才大約 700 個 Gt C。

這些近代的估計結果，與當初人們以為包合物為礦物燃料來源時(MacDonald 1990, Kvenvolden 1998)所提出的 10,000 to 11,000 Gt C (2×1016 m3)，數(shù)量上明顯的要少。包合物藏量的縮減，并未使其失去經(jīng)濟價值，但縮減的整體含量和多數(shù)產(chǎn)地明顯過低的采集密度[10]，的確指出僅限某些地區(qū)的包合物礦床才能提供經(jīng)濟上的實質(zhì)價值。

大陸生成

在大陸巖石內(nèi)的甲烷包合物會受限在深度 800 m 以上的砂巖或粉沙巖巖床中。采樣結果指出，這些包合物以熱力或微生物分解氣體的混合方式形成，其中較重的碳氫化合物之后才會選擇性地被分解。這類的型態(tài)存在于阿拉斯加和西伯利亞。

儲量比地球上石油的總儲量還大幾百倍。這些可然冰都蘊藏在全球各地的450米深的海床上，表面看起來，很象干冰，實際卻能燃燒。在美東南沿海水下2700平方米面積的水化物中，含有足夠供應美國70多年的可燃冰。其儲量預計是常規(guī)儲量的2.6倍，如果全部開發(fā)利用，可使用100年左右。中國地質(zhì)大學(武漢)和中南石油局第五物探大隊在藏北高原羌塘盆地開展的大規(guī)模地球物理勘探成果表明：繼塔里木盆地后，西藏地區(qū)很有可能成為中國21世紀第二個石油資源戰(zhàn)略接替區(qū)。

開采設想

由于可燃冰在常溫常壓下不穩(wěn)定，因此開采可燃冰的方法設想有：①熱解法。②降壓法。③二氧化碳置換法。

可燃冰-分布

分布圖

全球蘊藏的常規(guī)石油天然氣資源消耗巨大，預計在四五十年之后就會枯竭。能源危機讓人們憂心忡忡，而可燃冰就像是上天賜予人類的珍寶，它年復一年地積累，形成延伸數(shù)千乃至數(shù)萬里的礦床。僅僅是現(xiàn)在探明的可燃冰儲量，就比全世界煤炭、石油和天然氣加起來的儲量還要多幾倍。

科學家的評價結果表明，僅僅在海底區(qū)域，可燃冰的分布面積就達4000萬平方公里，占地球海洋總面積的1/4。目前，世界上已發(fā)現(xiàn)的可燃冰分布區(qū)多達116處，其礦層之厚、規(guī)模之大，是常規(guī)天然氣田無法相比的?？茖W家估計，海底可燃冰的儲量至少夠人類使用1000年。

分布區(qū)域

海底天然氣水合物作為 21 世紀的重要后續(xù)能源，及其對人類生存環(huán)境及海底工程設施的災害影響，正日益引起科學家們和世界各國政府的關注。本世紀六十年代開始的深海鉆探計劃 (DSDP) 和隨后的大洋鉆探計劃 (ODP) 在世界各大洋與海域有計劃地進行了大量的深海鉆探和海洋地質(zhì)地球物理勘查，在多處海底直接或間接地發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物。

世界上海底天然氣水合物已發(fā)現(xiàn)的主要分布區(qū)是大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海、南美東部陸緣、非洲西部陸緣和美國東海岸外的布萊克海臺等，西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、沖繩海槽、日本海、四國海槽、日本南海海槽、蘇拉威西海和新西蘭北部海域等，東太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亞濱外和秘魯海槽等，印度洋的阿曼海灣，南極的羅斯海和威德爾海，北極的巴倫支海和波弗特海，以及大陸內(nèi)的黑海與里海等。

因此，從20 世紀80 年代開始，美、英、德、加、日等發(fā)達國家紛紛投入巨資相繼開展了本土和國際海底天然氣水合物的調(diào)查研究和評價工作，同時美、日、加、印度等國已經(jīng)制定了勘查和開發(fā)天然氣水合物的國家計劃。特別是日本和印度，在勘查和開發(fā)天然氣水合物的能力方面已處于領先地位。

2009年9月中國地質(zhì)部門公布，在青藏高原發(fā)現(xiàn)了一種名為可燃冰(又稱天然氣水合物)的環(huán)保新能源，預計十年左右能投入使用。這是中國首次在陸域上發(fā)現(xiàn)可燃冰，使中國成為加拿大、美國之后，在陸域上通過國家計劃鉆探發(fā)現(xiàn)可燃冰的第三個國家。初略的估算，遠景資源量至少有350億噸油當量。

可燃冰-開發(fā)及商業(yè)用途

開發(fā)

1960年，前蘇聯(lián)在西伯利亞發(fā)現(xiàn)了可燃冰，并于1969年投入開發(fā);

可燃冰

美國于1969年開始實施可燃冰調(diào)查，1998年把可燃冰作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略能源列入國家級長遠計劃;

日本開始關注可燃冰是在1992年;

完成周邊海域的可燃冰調(diào)查與評價。但最先挖出可燃冰的是德國。

2000年開始，可燃冰的研究與勘探進入高峰期，世界上至少有30多個國家和地區(qū)參與其中。其中以美國的計劃最為完善——總統(tǒng)科學技術委員會建議研究開發(fā)可燃冰，參、眾兩院有許多人提出議案，支持可燃冰開發(fā)研究。美國每年用于可燃冰研究的財政撥款達上千萬美元。

為開發(fā)這種新能源，國際上成立了由19個國家參與的地層深處海洋地質(zhì)取樣研究聯(lián)合機構，有50個科技人員駕駛著一艘裝備有先進實驗設施的輪船從美國東海岸出發(fā)進行海底可燃冰勘探。這艘可燃冰勘探專用輪船的7層船艙都裝備著先進的實驗設備，是當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、古人種學、巖石學、地球化學、地球物理學等的實驗設備。這艘專用輪船由得克薩斯州A·M大學主管，英、德、法、日、澳、美科學基金會及歐洲聯(lián)合科學基金會為其提供經(jīng)濟援助。

商業(yè)用途

沉淀物生成的甲烷水合物含量可能還包含了 2 至 10 倍的已知的傳統(tǒng)天然氣量。這代表它是未來很有潛力的重要礦物燃料來源。然而，在大多數(shù)的礦床地點很可能都過于分散而不利于經(jīng)濟開采。另外面臨經(jīng)濟開采的問題還有：偵測可采行的儲藏區(qū)、以及從水合物礦床開采甲烷氣體的技術開發(fā)。在日本，已進行一項研發(fā)計劃，預計要在2016年進行商業(yè)規(guī)模的開采。2006 年八月，中國大陸宣布計劃，耗資 8000 萬元(1000 萬美元)在未來的十年內(nèi)研究天然氣水化合物[16]。而另一個富潛力的經(jīng)濟儲藏區(qū)于墨西哥灣，可能更包含了大約 1010 m3 的甲烷資源。

只有四個國家有能力開采“可燃冰”這種礦物，分別為：美國、日本、印度及中國

可燃冰-狀況

中國狀況

作為世界上最大的發(fā)展中的海洋大國，我國能源短缺十分突出。我國的油氣資源供需差距很大， 1993 年我國已從油氣輸出國轉(zhuǎn)變?yōu)閮暨M口國， 1999 年進口石油 4000 多萬噸， 2000 年進口石油近 7000 萬噸，預計 2010 石油缺口可達 2 億噸。因此急需開發(fā)新能源以滿足中國經(jīng)濟的高速發(fā)展。海底天然氣水合物資源豐富，其上游的勘探開采技術可借鑒常規(guī)油氣，下游的天然氣運輸、使用等技術都很成熟。因此，加強天然氣水合物調(diào)查評價是貫徹實施黨中央、國務院確定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施，也是開發(fā)我國二十一世紀新能源、改善能源結構、增強綜合國力及國際競爭力、保證經(jīng)濟安全的重要途徑。

可燃冰

中國對海底天然氣水合物的研究與勘查已取得一定進展，在南海西沙海槽等海區(qū)已相繼發(fā)現(xiàn)存在天然氣水合物的地球物理標志 BSR ，這表明中國海域也分布有天然氣水合物資源，值得我們開展進一步的工作;同時青島海洋地質(zhì)研究所已建立有自主知識產(chǎn)權的天然氣水合物實驗室并成功點燃天然氣水合物。

2005年4月14日，中國在北京舉行中國地質(zhì)博物館收藏我國首次發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物碳酸鹽巖標本儀式。

宣布中國首次發(fā)現(xiàn)世界上規(guī)模最大被作為“可燃冰”即天然氣水合物存在重要證據(jù)的“冷泉”碳酸鹽巖分布區(qū)，其面積約為430平方公里。

該分布區(qū)為中德雙方聯(lián)合在我國南海北部陸坡執(zhí)行“太陽號”科學考察船合作開展的南中國海天然氣水合物調(diào)查中首次發(fā)現(xiàn)。冷泉碳酸鹽巖的形成被認為與海底天然氣水合物系統(tǒng)和生活在冷泉噴口附近的化能生物群落的活動有關。此次科考期間，在南海北部陸坡東沙群島以東海域發(fā)現(xiàn)了大量的自生碳酸鹽巖，其水深范圍分別為550米～650米和750米～800米，海底電視觀察和電視抓斗取樣發(fā)現(xiàn)海底有大量的管狀、煙囪狀、面包圈狀、板狀和塊狀的自生碳酸鹽巖產(chǎn)出，它們或孤立地躺在海底上，或從沉積物里突兀地伸出來，來自噴口的雙殼類生物殼體呈斑狀散布其間，巨大碳酸鹽巖建造體在海底屹立，其特征與哥斯達黎加邊緣海和美國俄勒崗外海所發(fā)現(xiàn)的“化學礁”類似，而規(guī)模卻更大。

“可燃冰”是由天然氣與水分子結合形成的外觀似冰的白色或淺灰色固態(tài)結晶物質(zhì)，因其成分的80%～99.9%為甲烷，這些碳酸鹽巖的形成和分布記錄了富含甲烷流體的類型、性質(zhì)、來源、強度變化及其與海底可能存在的水合物系統(tǒng)的關系等情況。

中德科學家一致建議，借距工作區(qū)最近的中國香港九龍的名謂，將該自生碳酸鹽巖區(qū)中最典型的一個構造體命名為“九龍甲烷礁”，其中“龍”字代表了中國，“九”代表了多個研究團體的合作。

按照戰(zhàn)略規(guī)劃的安排，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，中國可燃冰將進入商業(yè)生產(chǎn)階段。

青藏高原發(fā)現(xiàn)新能源可燃冰 至少350億噸油當量

中國國土資源部總工程師張洪濤先生09年9月25日在北京介紹，中國地質(zhì)部門在青藏高原發(fā)現(xiàn)了一種名為可燃冰(又稱天然氣水合物)的環(huán)保新能源，預計十年左右能投入使用。

在當天的新聞發(fā)布會上，張洪濤說，這是中國首次在陸域上發(fā)現(xiàn)可燃冰，使中國成為加拿大、美國之后，在陸域上通過國家計劃鉆探發(fā)現(xiàn)可燃冰的第三個國家。

他介紹，初略的估算，遠景資源量至少有350億噸油當量。

可燃冰是水和天然氣在高壓、低溫條件下混合而成的一種固態(tài)物質(zhì)，具有使用方便、燃燒值高、清潔無污染等特點，是公認的地球上尚未開發(fā)的最大新型能源。

“可燃冰”開采影響環(huán)境 中國預計10年后試采

天然氣水合物藏的開采會改變它賴以賦存的溫度、壓力條件，引起天然氣水合物的分解，因此，在‘可燃冰’的開采過程中如果不能有效實現(xiàn)對溫壓條件的控制，就可能引發(fā)一系列環(huán)境問題，如溫室效應的加劇、海洋生態(tài)的變化以及海底滑塌等。 [1]

日本狀況

迫于發(fā)展需求、急于改變能源依賴他人局面的日本把目光投向了海底沉睡的“能源水晶”——天然氣水合物，也稱“可燃冰”。(它是水和天然氣在中高壓和低溫條件下混合時產(chǎn)生的晶體物質(zhì)，外貌極似冰雪，點火即可燃燒。)在日本附近平靜的太平洋海面下3000英尺，數(shù)以億噸的可燃冰正等待被人們利用。日本認為，如果這些資源能為日本所用，將大大改善它依賴從中東和印尼進口能源的困境。據(jù)初步估算，這些“可燃燒的冰塊”可供日本全國14年之用。但開發(fā)這些未明資源的同時，有一個關鍵問題必須應對：環(huán)境保護。

在本州島海岸線30英里外，科學家們發(fā)現(xiàn)了一條蘊藏量驚人的海溝：在海溝里的甲烷呈水晶狀，大約有500米厚，總量達40萬億立方米。這個儲量盡管還不能與沙特或者俄羅斯的石油資源相比，但也足夠日本用上一陣了。日本科學家們對這一結果很是興奮，他們表示將盡快拿出合適的方案開采這些被遺忘的資源。

相比日本，擁有廣袤海洋資源的加拿大可謂在這方面先行一步。他們通常采用“降壓”的方法開采此類冰凍資源，即先在冰層中打許多很深的孔，然后借助大量抽水機降低打孔帶來的重壓，從而讓有用的甲烷氣體從海水中分離出來，慢慢浮至人力便于提取的深度。日加兩國科學家決定合作，采用這個最有效的辦法開采本州島附近海域發(fā)現(xiàn)的資源。

日本政府很快同意了這個開采方法，先期的演練工作已在今年4月完成，其余各項測試將在2008年初完成。

可燃冰

向日本招手的除了巨大能源，還有很多看不見的危險。比如，在“降壓”方法的第三個步驟，降壓讓大量的甲烷氣體慢慢浮上海面，這些溫室氣體的出現(xiàn)會對全球氣溫造成什么樣的影響還不得而知。日本政府也對此表示，他們一直高度重視環(huán)境的保護問題，絕不會為了能源犧牲環(huán)境，他們已安排許多先期測試以防萬一。

這還是開采成功后的顧慮，在開采過程中依然有許多未知威脅?？茖W家們提醒日本政府在開采中必須警惕海底的海溝崩塌。表面平靜的海洋底下究竟在進行著哪些變化，人們還沒有完全搞清楚。如果開采中一個不小心造成目標海溝坍塌或是類似于泥石流的災難，不僅會給開采國帶來巨大人力、財力損失，由此泄露的大量溫室氣體更會讓世界擔憂。

大規(guī)模地在海底鉆孔、安置各種設備無疑會讓魚類遠離海岸，生活在海邊的漁民們的收入自然會受到不小的影響。日本的漁民已經(jīng)表達了這樣的擔憂。

可燃冰-危害

天然氣水合物在給人類帶來新的能源前景的同時，對人類生存環(huán)境也提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。天然氣水合物中的甲烷，其溫室效應為 CO2 的20 倍，溫室效應造成的異常氣候和海面上升正威脅著人類的生存。

可燃冰

全球海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的 3000 倍，若有不慎，讓海底天然氣水合物中的甲烷氣逃逸到大氣中去，將產(chǎn)生無法想象的后果。而且固結在海底沉積物中的水合物，一旦條件變化使甲烷氣從水合物中釋出，還會改變沉積物的物理性質(zhì)，極大地降低海底沉積物的工程力學特性，使海底軟化，出現(xiàn)大規(guī)模的海底滑坡，毀壞海底工程設施，如：海底輸電或通訊電纜和海洋石油鉆井平臺等。

天然可燃冰呈固態(tài)，不會像石油開采那樣自噴流出。如果把它從海底一塊塊搬出，在從海底到海面的運送過程中，甲烷就會揮發(fā)殆盡，同時還會給大氣造成巨大危害。為了獲取這種清潔能源，世界許多國家都在研究天然可燃冰的開采方法。科學家們認為，一旦開采技術獲得突破性進展，那么可燃冰立刻會成為21世紀的主要能源。

可燃冰-重要性

可燃冰是天然氣和水結合在一起的固體化合物，外形與冰相似。由于含有大量甲烷等可燃氣體，因此極易燃燒。同等條件下，可燃冰燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要多出數(shù)十倍，而且燃燒后不產(chǎn)生任何殘渣和廢氣，避免了最讓人們頭疼的污染問題?？茖W家們?nèi)绔@至寶，把可燃冰稱作“屬于未來的能源”。

可燃冰這種寶貝可是來之不易，它的誕生至少要滿足三個條件：第一是溫度不能太高，如果溫度高于20℃，它就會“煙消云散”，所以，海底的溫度最適合可燃冰的形成;第二是壓力要足夠大，海底越深壓力就越大，可燃冰也就越穩(wěn)定;第三是要有甲烷氣源，海底古生物尸體的沉積物，被細菌分解后會產(chǎn)生甲烷。所以，可燃冰在世界各大洋中均有分布。