可燃冰：燃烧吧，我的小宇宙

王嵘

今年5月，国土资源部中国地质调查局宣布，我国在南海北部神狐海域进行的天然气水合物（俗称“可燃冰”）试采获得成功。这位在我们中学课本里没啥存在感的小伙伴，一下子上了各大媒体的头条。7月9日，第一口井的试开采产气取得圆满成功，正式实施关井作业。自5月10日试气点火以来，已连续产气60天，总产气量超过30万立方米，创造了产气时长和总量的世界纪录。

俗话说，人红是非多。自从可燃冰成了新晋网络宠儿，关于它的各类消息铺天盖地而来。先有中央电视台的“100升可燃冰可使汽车跑5万公里”之说，结果被证明是计算的方法和量级有误；后有“日本已经开采，中国是否领跑全球”的疑问，原来是我们比日本“稳定开采”的时间长，日本开采到第12天的时候，机器就被泥沙堵住了。也许有同学好奇，央视的说法究竟错在哪里。具体来说，首先，天然气汽车只能使用压力罐储存的压缩甲烷气体，无法直接使用可燃冰固体；其次，即使可以用，100升固体体积大约相当于3个天然气罐，大家可以自行脑补一辆汽车绑着三个大罐子的情景；最后，实在不行咱们扛上100升固体可燃冰，100升可燃冰=160×100升天然气（常温常压）=80升罐装天然气（高压压缩）=汽车行驶250公里，显然我们可爱的央视记者混淆了天然气压缩和常温常压的概念。所以说，在信息社会，同学们不要轻信标题党，多看多问，离真相就能更近一步。

从可燃冰走红的那一刻起，全国的中学生表示“扎心了”——这意味着可燃冰势必会成为学习的重点和考试的热点。

首先，可燃冰是个什么东东呢？用专业的科研语言来说，可燃冰是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中的由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，其中天然气的含量可达80%-99%。（此处敲黑板！）由于可燃冰在初中只作科普了解，所以老師在讲课的时候通常会将可燃冰直接等同于甲烷。实际上，到了高中，你会看到化学课本里明确指出可燃冰是甲烷和水的混合物，两者通过分子间作用力结合在一起。甲烷，又称天然气，化学方程式为CH4，我们家里烧菜、杭州城马路上跑的10路、17路、86路和333路公交车，用的都是这种气体能源。

这次的开采为什么会吸引那么多人的眼球呢？那是因为可燃冰大部分分布在海底，极少部分位于陆地冻土带，在低温高压的环境中埋藏形态又为固体，不同于石油、天然气等可以抽吸的“流体”能源，这给可燃冰的开采带来巨大的困难。目前国际上通用的采集方法叫作“被动式保压保温取样”，即在保持开采环境“低温高压”的条件下，将可燃冰以固体的方式采集，这种方式开采量低且故障频发。我国的新技术首次提出“主动式降温冷冻取样”方法，通过降压把水合物中的甲烷释放出来，直接采集甲烷，同时整个过程都保持可控。这一新技术目前尚不成熟，日本曾在爱知县和三重县海域用类似方法成功连续采集12天，最后就是因为传送装置混入泥沙，不得不中止开采。

我们算笔账，2015年全国共采集天然气1304.2亿立方米，其中中国海洋石油总公司采集天然气130.1亿立方米。我们按照这次神狐海域开采首月日产6800立方米的数据来计算，那么年产约248万立方米，只占中国海洋石油总公司年产的0.02%。也就是说，要想赶上中国海洋石油总公司的年产量，同等情况下需要大约5000个钻井平台，而2017年全球的石油及天然气钻井平台加起来才497个，这个数量实在少得可怜。

既然我们是辛辛苦苦开采出来的，那么好歹能卖个好价钱吧？很可惜，自从2014年美国页岩油、页岩气大规模开采以来，国际原油、天然气价格大幅度下跌，其中天然气均价从2014年的3.7美元/加仑（1加仑≈3.8升）一路跌到现在的2.3美元/加仑，以现在的可燃冰采集量计算，那是要亏死的节奏啊。

不好采集、量少、价格低……说了那么多，能说说让人开心的事吗？

对不起，“大魔王”的面纱都还没揭下呢！

甲烷易燃，其温室效应为CO2的23倍，而全球海底可燃冰中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍，只要释放十分之一，就将加速全球暖化，对全人类和所有生物造成巨大的危害。

在发生于大约2亿5140万年前的二叠纪—三叠纪生物灭绝事件中，一个很重要的起因就是大量的甲烷从冰层和海洋释放到大气中，导致严重的暖化和物种灭绝，并造成超过6万年的混乱气候。若以消失的物种来计算，当时地球上70%的陆生脊椎动物和高达96%的海洋生物因此消失。在灭绝事件之后，陆地与海洋的生态圈花了数百万年才得以完全恢复。

借用中国科学院丁仲礼院士的一句话：“地球一直好好的，消失的是物种。”在全球变暖的大趋势下，在脆弱的地球气候和生态系统面前，类似的冲击，我们已完全承受不起。

2011年日本福岛核电站事故后，发达国家纷纷呈现弃核的趋势，德国更是宣布将在2022年前彻底关闭核电站。在对原子能利用前景不甚明朗的情况下，人类可能越来越倚重传统的化石燃料，然而地球上容易开采、相对安全的化石能源终归是非常有限的。科学技术的厚积薄发让我们能够尝试去触摸以往无能为力或充满危险的领域，可燃冰的试开采就是最好的例子。

选择的过程永远不会利弊分明，两害相较取其轻。愿我们用更大的努力振兴科技，解决现在无法克服的困难；愿我们常怀居安思危的良知，为子孙后代留下足够的空间；愿我们对自己知之甚少的领域，多积跬步，慎之又慎；愿我们用知识的力量，为全人类的福祉砥砺前行。endprint