位于加拿大馬利克（Mallik）地區(qū)的可燃冰開(kāi)采試驗(yàn)井。 （美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局供圖）

 
　　隨著越來(lái)越多的城市在夏天進(jìn)入“燒烤模式”，越來(lái)越多的地方在冬季出現(xiàn)霧霾，人們不禁要問(wèn)：地球到底怎么了？

　　“地球‘發(fā)燒’也好，霧霾加重也罷，都是碳排放過(guò)量惹的禍。說(shuō)到底，這些都是人類過(guò)度消費(fèi)傳統(tǒng)化石能源的結(jié)果。”中國(guó)石油大學(xué)教授馮連勇對(duì)此憂心忡忡。

　　隨著環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的沖突日益加劇，我們?cè)撌褂檬裁礃拥那鍧嵞茉矗€民眾以潔凈空氣和山清水秀？在眾多的新能源中，可燃冰因儲(chǔ)量巨大、綠色環(huán)保被逐漸推向前臺(tái)。

　　未來(lái)的新能源之王

　　可燃冰是對(duì)天然氣水合物的俗稱，是近20年來(lái)人類在海洋和凍土帶發(fā)現(xiàn)的一種新型潔凈能源，可以作為傳統(tǒng)能源的替代品。據(jù)中國(guó)石油大學(xué)化工學(xué)院教授陳光進(jìn)向記者介紹，可燃冰大都蘊(yùn)藏在全球各地的海床上。迄今為止，在世界各地的海洋及大陸地層中，已探明的可燃冰儲(chǔ)量超過(guò)16.7萬(wàn)億噸油當(dāng)量，相當(dāng)于全球煤、石油、天然氣、頁(yè)巖氣等傳統(tǒng)化石能源探明儲(chǔ)量的2倍以上，夠人類使用1000年。

　　我國(guó)已探明的可燃冰儲(chǔ)量也相當(dāng)可觀。據(jù)估算，我國(guó)初步探明的可燃冰資源蘊(yùn)藏量已超過(guò)438億噸油當(dāng)量。其中，南海海域有約185億噸，藏于青藏高原和黑龍江凍土帶的可燃冰則有253億噸之多。

　　據(jù)專家介紹，可燃冰比人們平時(shí)使用的天然氣更為純凈、清潔、無(wú)污染。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1單位體積的可燃冰分解后最多可產(chǎn)生164單位體積的甲烷氣體，其燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣多出數(shù)十倍，被稱為低碳社會(huì)的理想能源。

　　2011年初，由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局所屬的廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局完成的《南海北部神狐海域天然氣水合物鉆探成果報(bào)告》顯示，科考人員在中國(guó)南海北部神狐海域鉆探目標(biāo)區(qū)內(nèi)圈定11個(gè)可燃冰礦體，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量約194億立方米天然氣。可燃冰資源的勘探價(jià)值之高，由此可見(jiàn)。據(jù)了解，南海北部神狐海域發(fā)現(xiàn)的大儲(chǔ)量可燃冰資源，是中國(guó)10年來(lái)海洋可燃冰資源專項(xiàng)調(diào)查研究取得的最新進(jìn)展，也獲得了多方面的突破性成果。中國(guó)因此成為繼美國(guó)、日本、印度之后，第四個(gè)通過(guò)國(guó)家級(jí)研發(fā)計(jì)劃在海底鉆探獲得可燃冰實(shí)物樣品的國(guó)家。

　　針對(duì)南海可燃冰資源專項(xiàng)調(diào)查成果，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局總工程師楊勝雄表示：“在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的組織部署下，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局經(jīng)過(guò)近10年的海域可燃冰勘探調(diào)查，圈定了南海北部陸坡水合物遠(yuǎn)景區(qū)，初步評(píng)價(jià)了可燃冰資源潛力，為實(shí)施水合物鉆探驗(yàn)證提供了目標(biāo)靶區(qū)，通過(guò)鉆探獲得可燃冰樣品，證實(shí)了南海擁有豐富的可燃冰資源。”

日本一家企業(yè)員工正在展示燃燒時(shí)的可燃冰。（CFP 供圖）

　　全球開(kāi)采步伐加快

　　由于可燃冰儲(chǔ)量巨大、潔凈環(huán)保，堪稱未來(lái)人類理想的第一大新能源，不少國(guó)家都非常重視這一資源。近年來(lái)，美國(guó)、加拿大、日本、俄羅斯、德國(guó)、印度、韓國(guó)等國(guó)紛紛投入巨資對(duì)可燃冰資源進(jìn)行勘探研究。特別是美國(guó)、日本、印度、韓國(guó)等，將可燃冰列入了國(guó)家級(jí)研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃。一些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家甚至已經(jīng)有了在2015年投入開(kāi)發(fā)的具體規(guī)劃，使其在勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)、資源潛力、開(kāi)發(fā)前景等方面進(jìn)展迅速。

　　陳光進(jìn)教授告訴記者，目前，世界各國(guó)對(duì)可燃冰均處于研究階段。自上世紀(jì)60年代開(kāi)始，蘇聯(lián)、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和加拿大等許多發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始研究可燃冰。美國(guó)參議院于1998年通過(guò)決議，把可燃冰作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略能源，列入國(guó)家級(jí)長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，要求能源部和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局等部門組織實(shí)施，其內(nèi)容包括資源詳查、生產(chǎn)技術(shù)、全球氣候變化、安全及海底穩(wěn)定性等，要求2010年達(dá)到計(jì)劃目標(biāo)，2015年投入商業(yè)性開(kāi)發(fā)。

　　楊勝雄則指出，可燃冰要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開(kāi)采，需要克服三個(gè)方面的障礙。一是行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。可燃冰的大規(guī)模開(kāi)采可能會(huì)導(dǎo)致大量溫室氣體排放而污染環(huán)境，開(kāi)采不當(dāng)會(huì)誘發(fā)海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。二是開(kāi)發(fā)企業(yè)。可燃冰的開(kāi)采在我國(guó)尚處于研究階段，截至目前還沒(méi)有披露具體的項(xiàng)目時(shí)間表。鑒于前期開(kāi)發(fā)需要大量的財(cái)力、物力，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)石油三巨頭中石油、中石化和中國(guó)海油可能會(huì)承擔(dān)部分前期工作。三是技術(shù)瓶頸。自然界中的可燃冰主要富集在陸地凍土帶和海洋，由于目前的開(kāi)發(fā)和控制技術(shù)還不成熟，所以可燃冰開(kāi)采成本較高。但是，各國(guó)已正在抓緊研究各種可燃冰開(kāi)發(fā)技術(shù)，一旦技術(shù)成熟、環(huán)境可控，規(guī)模化開(kāi)發(fā)能夠使得成本降低，進(jìn)而就可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開(kāi)發(fā)。

　　不過(guò)，可燃冰的勘探開(kāi)發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及眾多學(xué)科，如海洋地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、鉆探工程、地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和海洋環(huán)境等。大力開(kāi)展可燃冰勘探開(kāi)發(fā)研究，可推動(dòng)我國(guó)海洋地質(zhì)、礦產(chǎn)資源等基礎(chǔ)研究的技術(shù)進(jìn)步，并帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

　　可燃冰的清潔環(huán)保性能和巨大商業(yè)價(jià)值，正在吸引各國(guó)加快研究步伐。比如，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省日前高調(diào)宣布，該國(guó)已成功從日本近海地層蘊(yùn)藏的甲烷水合物中分離出甲烷氣體，成為首個(gè)從海底成功采集甲烷氣體的國(guó)家。作為一個(gè)能源和資源極度匱乏的國(guó)家，日本在尋找替代能源方面一直不遺余力。對(duì)于可燃冰的前景，日本政界和民間都異常高調(diào)。日本政府認(rèn)為，成功分離可燃冰標(biāo)志著商業(yè)化開(kāi)采邁出了關(guān)鍵一步。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣茂木敏充在新聞發(fā)布會(huì)上以美國(guó)頁(yè)巖氣革命為例表示，希望能在克服技術(shù)難題后實(shí)現(xiàn)可燃冰的大規(guī)模開(kāi)采，從而讓可燃冰成為日本的“國(guó)產(chǎn)能源”。6月8日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省資源能源廳宣布，在日本海正式啟動(dòng)可燃冰蘊(yùn)藏量的調(diào)查。

　　印度能源管理局官員前不久透露，該國(guó)已在東海岸的孟加拉灣發(fā)現(xiàn)了可燃冰，并計(jì)劃在今年晚些時(shí)候在該地區(qū)開(kāi)挖鉆井，進(jìn)行試驗(yàn)性生產(chǎn)，以確定相關(guān)資源的儲(chǔ)藏規(guī)模。由印度最大能源開(kāi)采企業(yè)印度油氣集團(tuán)(ONGC)等公司組成的特別小組，今年將在印度東海岸開(kāi)采可燃冰，并嘗試從中提取天然氣。據(jù)印度能源管理局初步估計(jì)，印度可燃冰中儲(chǔ)藏的天然氣可達(dá)1894萬(wàn)億立方米，其儲(chǔ)量可能足以支持該國(guó)100年的需求。

中國(guó)首艘可燃冰綜合調(diào)查船——“海洋六號(hào)”。 （新華社）

 
　　我國(guó)研究正在提速

　　記者日前從廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局獲悉，為加快實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)略替代能源可燃冰的開(kāi)發(fā)利用步伐，我國(guó)已啟動(dòng)了對(duì)其勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的新一輪系統(tǒng)性研究。最近，“天然氣水合物成礦預(yù)測(cè)技術(shù)研究”課題已通過(guò)國(guó)家“863”計(jì)劃海洋技術(shù)領(lǐng)域辦公室組織的專家驗(yàn)收。該專項(xiàng)也已被科技部批準(zhǔn)納入國(guó)家“863”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，執(zhí)行年度為2013～2016年。

　　楊勝雄介紹說(shuō)，目前，我國(guó)科學(xué)家正在進(jìn)行可燃冰開(kāi)發(fā)技術(shù)及環(huán)境控制方面的研究工作，力求從技術(shù)角度解決現(xiàn)有問(wèn)題，盡可能減少今后可燃冰開(kāi)發(fā)所帶來(lái)的負(fù)面影響。

　　楊勝雄強(qiáng)調(diào)，從2002年開(kāi)始，我國(guó)正式實(shí)施海域可燃冰資源調(diào)查與評(píng)價(jià)，主要目標(biāo)是初步了解我國(guó)海域可燃冰資源遠(yuǎn)景，力爭(zhēng)發(fā)現(xiàn)并取得可燃冰實(shí)物樣品。近10年來(lái)，在國(guó)土資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的組織下，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局先后在南海北部開(kāi)展了20多個(gè)航次的可燃冰調(diào)查，充分獲取了南海北部存在與可燃冰相關(guān)的海底地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)以及生物學(xué)等方面的證據(jù)，確定了鉆探目標(biāo)靶區(qū)，科學(xué)確定了鉆探井位。

　　與此同時(shí)，在“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃的支持下，我國(guó)開(kāi)展了可燃冰勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)、資源評(píng)價(jià)及環(huán)境效應(yīng)、成藏富集規(guī)律等應(yīng)用和基礎(chǔ)研究，提升了我國(guó)可燃冰研究水平；建成了具有國(guó)際先進(jìn)水平的可燃冰綜合調(diào)查船、專業(yè)模擬實(shí)驗(yàn)室，提升了我國(guó)海域水合物勘探研究裝備水平，具備了較深厚的技術(shù)積累。

　　在談到與世界其他國(guó)家相比，我國(guó)海域可燃冰資源的勘探是否存在差距的問(wèn)題時(shí)，楊勝雄表示，20世紀(jì)70年代以來(lái)，我國(guó)已經(jīng)成為繼美國(guó)、日本、印度之后第四個(gè)通過(guò)國(guó)家級(jí)研發(fā)計(jì)劃采到可燃冰實(shí)物樣品的國(guó)家，也是在南海海域首次獲取可燃冰實(shí)物樣品的國(guó)家。雖然我國(guó)的可燃冰勘探研究起步較晚，但近年來(lái)在國(guó)家的重視和支持下，我們已在某些方面形成了自己的技術(shù)特色。

　　在談到中國(guó)何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)海洋可燃冰資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用，并能從某種程度上替代傳統(tǒng)化石能源時(shí)，楊勝雄說(shuō)，總體而言，我國(guó)海域可燃冰勘探處于遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)和調(diào)查驗(yàn)證階段，對(duì)可燃冰調(diào)查研究的程度仍然很低，還沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模普查和詳查，而且我國(guó)對(duì)水合物成藏條件、分布規(guī)律、成礦預(yù)測(cè)等基礎(chǔ)地質(zhì)理論的研究不深。根據(jù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)可燃冰發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2020年之前，我國(guó)有望實(shí)現(xiàn)海域可燃冰試開(kāi)采，最快到2030年能實(shí)現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn)。 

　　幾年前，記者曾寫過(guò)一篇《可燃冰，想說(shuō)愛(ài)你不容易》的專題報(bào)道。那時(shí)，在很多人眼里，可燃冰還僅僅是一個(gè)美麗的傳說(shuō)。然而，隨著時(shí)間的推移，如今人們對(duì)可燃冰的認(rèn)識(shí)不斷加深，技術(shù)也獲得突飛猛進(jìn)，可燃冰利用更是越來(lái)越受到各國(guó)政府重視。雖然可燃冰的商業(yè)開(kāi)采仍有一段較長(zhǎng)的路要走，但它已不再只是美麗的傳說(shuō)。

位于智利的一個(gè)可燃冰研究項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)。（美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局供圖）