海底的一种神奇的固体燃料,它就像是“天使和魔鬼”的结合体
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发布时间：2022-10-18 20:59
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时间：2024-12-03 23:32
据相关估计，仅仅是海底可燃冰的储量就至少够人类使用1000年！但是，前景真的如此光明吗？
首先，我们要弄清楚什么是可燃冰，千万不要把它与我们在冬天看到的冰混为一谈，此“冰”只是外表长得像冰而已。可燃冰在地质上称为天然气水合物(Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate)，是一种白色固体物质，有着极强的燃烧力，主要由水分子和烃类气体分子(主要是甲烷)组成，分子结构式为CH4·8H2O，所以也称为甲烷气水包合物(Methane clathrate)。
可燃冰是天然气分子(烷类)被包进水分子中，在海底低温与高压下结晶形成的。形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和气源。关于可燃冰的成因，目前主要有两种观点，一是生物成因，海底有很多动植物的残骸，这些残骸腐烂时产生细菌，细菌排出甲烷，当正好具备高压和低温的条件时，细菌产生的甲烷气体就被锁进水合物中。
二是热成因，主要是由海洋板块运动而成。当海洋板块下沉时，较古老的海底地壳会下沉到地球内部，海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面，当接触到冰冷的海水后，在深海压力下，天然气与海水产生化学作用，就形成了可燃冰。
目前，世界上已发现的可燃冰分布区多达一百多处，其矿层之厚、规模之大，是常规天然气田无法相比的。在地球上大约有27％的陆地是可以形成可燃冰的潜在区域，而在海洋，这一比例高达90％。相对于常规天然气，可燃冰所含杂质更少，能量密度更大，产生的污染物质更少。因此，很多国家的科学家对其寄予厚望。
很多时候，大自然在为我们提供了丰富资源的同时，也往往会带给我们很多意想不到的麻烦，可燃冰也是如此。根据目前科学家们的研究，可燃冰的主要成分为甲烷(80％)和二氧化碳(20％)，在低温和高压的共同作用下，甲烷与水结晶形成固态的“冰”状物，而且这种“稳定”状态很容易被打破。
在开采过程中，如果可燃冰矿藏受到一点点破坏，那么可燃冰就会迅速分解，只留下一滩水，甲烷气体则人不知鬼不觉地悄然溜掉。众所周知，甲烷是一种反应快速、影响明显的温室气体，所产生的温室效应要比二氧化碳至少大20倍。并且，可燃冰中固化的甲烷总量相当于大气中甲烷数量的3000倍，一旦沉睡中的可燃冰矿藏受到“惊扰”，无论是人为的开采或者是大自然的影响，都可能导致甲烷气体大量散失，从而引发强烈的温室效应。这反过来又进一步促使海底水合物的分解，造成一种恶性循环的局面。地球人都知道，目前温室效应造成的异常气候和海平面上升严重威胁着人类的生存，各国正围统着这一问题展开唇*舌战呢。
同时，海底的甲烷进入水中后，会消耗掉大量的氧气，海里有很多的氧气，因为氧气要跟甲烷反应，就会产生二氧化碳，消耗掉了氧气又产生这么多二氧化碳，周边海底生物就会死掉。可以说，可燃冰还是海底生物的潜在杀手，也是海洋环境的一大隐患。著名的百慕大海域之所以成为“死亡三角区”，有一种解释就是那里散发出了大量的可燃冰。
此外，在开采可燃冰的过程中，释放出来的甲烷气体会改变海底沉积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，出现大规模的海啸或者海底滑坡，毁坏海底工程设施。如：海底输电或通讯电缆以及海洋石油钻井平台等。近年在墨西哥湾发生的一系列油气勘探事故，专家们认为很可能就是由于天然气水合物的离解而引起沉积物的移动、原本被天然气水合物封压在其下层的气体大量释放而造成的；此前在美国大西洋*边缘发生的多次滑坡几乎都与天然气水合物矿层的断裂有关。从这个角度来说，可燃冰是海洋地质灾害的诱因之一。
总之，可燃冰这块看起来很诱人的蛋糕目前依然让人类觉得“无从下口”。其一是由于可燃冰要么位于浩瀚的大洋底部，要么位于高寒险远的冻土带上，开发的技术难度非常大；其二，可燃冰自身的一些物理属性，也让人类望而生畏，不敢贸然下手，毕竟以生存环境为代价换取能源，得不偿失；其三，从经济学角度看，目前大规模开采，其成本比石油和天然气高得多。因此，过早对可燃冰期望太高，可能有些盲目乐观。
但是，我们人类要想持续发展，实在是离不开能源，何况煤炭、石油和天然气都有用完的那一天。因此，尽管对可燃冰的研究和利用还处于实验性阶段，很多国家还是投入了相当的人力物力去开展这方面的工作。有理由相信，在不久的未来，一旦各种条件成熟，可燃冰还是有希望给人类带来福音的。
