可燃冰:尷尬的能源“新貴”

不久前，來自日本的一則消息曾撩動公眾神經(jīng)——該國勘探機(jī)構(gòu)從近海海底可燃冰中成功提取甲烷氣，標(biāo)志該國商業(yè)開采可燃冰邁出了關(guān)鍵一步。

消息一出，即引發(fā)人們對可燃冰的猜測：它能否像一把利刃一樣，斬?cái)喱F(xiàn)今能源問題的死結(jié)？

可燃冰不是純冰，而是甲烷、乙烷等天然氣小分子被固定在水分子組成的晶體籠子里形成的天然氣水合物。固體可燃冰里藏有相當(dāng)于自身體積近兩百倍的天然氣。如果可燃冰能保持固體狀態(tài)被開采出來，就為遠(yuǎn)途運(yùn)輸天然氣提供了一個(gè)新思路。

很多天然氣資源遠(yuǎn)離市場，輸送很不方便，需耗巨資鋪設(shè)管道，或在低溫高壓條件下液化并用昂貴的專用船只運(yùn)送，對于產(chǎn)地附近的基礎(chǔ)設(shè)施也有不少要求。而能量密度增加近兩百倍的可燃冰運(yùn)輸起來就方便不少。即便開采后難以使可燃冰保持固體狀態(tài)，其蘊(yùn)藏的天然氣也是重要化石能源。

目前，開采可燃冰仍面臨不少技術(shù)難題。由于形成條件的限制，海底可燃冰資源都分布在水深至少數(shù)百米、埋藏深度幾百米的沉積層下面。海底的溫度、壓力、海水的腐蝕等等都是需要克服的技術(shù)問題。

另外，分布在大陸架邊緣向深海過渡地方的可燃冰資源也給開采設(shè)施的安裝、運(yùn)行及管道鋪設(shè)帶來不少麻煩。要解決這些問題，使可燃冰開采具有經(jīng)濟(jì)性，還需通過長時(shí)間工業(yè)實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)。

開采之外的氣候、地質(zhì)問題則更加麻煩。進(jìn)入工業(yè)時(shí)代以來，人類使用化石能源已導(dǎo)致大量二氧化碳排放，與此相關(guān)的氣候變化也已開始影響人類生活。

甲烷是可燃冰中的主要有用成分，假設(shè)以百年為限，甲烷在大氣中的溫室效應(yīng)強(qiáng)度是二氧化碳的20多倍。如果人類開采可燃冰造成甲烷大量泄漏，顯然會加劇目前日益嚴(yán)重的氣候變化問題。

實(shí)際上，自然界中的不少甲烷泄漏就來源于可燃冰的分解。與常規(guī)天然氣甚至頁巖氣資源不同，封閉可燃冰的地底巖層并不十分致密，有很多縫隙，氣體完全可能通過這些縫隙泄漏釋放。此前已有科研人員發(fā)現(xiàn)，由于氣候變化導(dǎo)致凍土層融化，引發(fā)可燃冰分解，甲烷“出籠”。地質(zhì)史上也有可燃冰大量快速分解的例子可循。

另一個(gè)擔(dān)心看起來更直觀。有研究人員推測海底沉積層內(nèi)的可燃冰對于沉積層的穩(wěn)定性有重要作用，可燃冰早已成為海底結(jié)構(gòu)的一部分，有的甚至起到骨架支撐作用。

如果發(fā)揮關(guān)鍵支撐作用的可燃冰被開采，那就有可能導(dǎo)致海底結(jié)構(gòu)破壞而引發(fā)地震。同時(shí)海底結(jié)構(gòu)被破壞后有可能導(dǎo)致周邊地區(qū)的可燃冰不穩(wěn)定，從而使大量甲烷釋放。

沒人愿意為了可燃冰開采承受這么大風(fēng)險(xiǎn)。如果大規(guī)模開發(fā)可燃冰的相關(guān)問題遲遲得不到解決，其商業(yè)化應(yīng)用的時(shí)間拖到四五十年后甚至更久，在化石能源走向終結(jié)的末班車上很可能不會再看到可燃冰的身影。

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