沉睡的能量块

霍菲菲

在深海之处或陆上永久冻土中，存在着一种固态天然气水合物，它叫可燃冰。虽然名字里有一个“冰”字，却可燃，是不是很不可思议呢？这种冰不是水冻成的，是天然气和水在高压低温的环境中形成的结晶物质。

1934年，美国人首先发现了可燃冰形态。1968年，苏联人在西伯利亚发现了大面积的可燃冰。从那以后，一直到20世纪90年代，世界各地的陆地和海洋中相继发现了可燃冰。

1999年，中国科研人员首次在南海发现可燃冰资源。2017年，“蓝鲸1号”在中国南海试采可燃冰获得成功，标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。2020年，“蓝鲸2号”在我国海域第二次试采可燃冰成功，创造了“产气总量、日均产气量”两项新的世界纪录，实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大突破。

可燃冰的开采方法有哪些呢？目前有三种方法，分别是降压开采法、热激发开采法和二氧化碳置换开采法。

降压开采法是一种通过降低压力促使天然气水合物分解的开采方法。减压途径主要有两种：一是采用低密度泥浆钻井达到减压目的;二是当天然气水合物层下方存在游离气体或其他流体时，通过泵出天然气水合物层下方的游离气或其他流体来降低天然气水合物层的压力。“蓝鲸2号”采用了降压开采法。

热激发开采法是直接对天然气水合物层进行加热，使天然气水合物层的温度超过其平衡温度，从而促使天然气水合物分解为水与天然气的开采方法。这种方法还不能很好地解决热利用效率较低的问题，且只能局部加热，因此方法还有待进一步完善。

二氧化碳置换开采法，即用二氧化碳置换出可燃冰里的天然气。当给可燃冰晶状体的压强加到一定大小时，二氧化碳就能渗入晶体中，同时将甲烷挤出。这种方法如果广泛应用，存在着隐患，即如果发生地质运动，将封存在海底的二氧化碳大量释放出来的话，生态环境将遭到破坏。

1立方米的可燃冰相當于164立方米的天然气，由于可燃冰燃烧之后只有水，说明可燃冰是一种清洁能源。海底发现的大量可燃冰就是一个巨大的能源宝库。随着能源的日益短缺，可燃冰的价值必然会加大。在我国海域发现的可燃冰，对于中国的发展和对外关系都会带来巨大的改变。

在中国科技馆“ 挑战与未来C 厅”有“ 沉睡的能量块——可燃冰”这一展品。对可燃冰感兴趣或关注中国能源技术发展的同学，欢迎来中国科技馆与展品互动，探究可燃冰的开采过程哦！