期待替代能源

　　自1930年全球主導能源從煤炭轉向石油以來，石油消費急劇增加。據英國石油公司統計，2010年全球消費能源120億噸油當量，其中石油和天然氣分別占33.6%和23.8%。據埃克森美孚公司總裁杜勒森預測，到2030年全球各種能源日需求量將達到3.35億桶油當量，其中石油和天然氣分別占35%和25%。據美國《油氣》雜志統計，截至2010年，全球石油和天然氣剩余探明儲量分別為2013億噸和188萬億立方米。常規石油和天然氣都是不可再生礦藏資源，越采越少。有專家估計，目前地球上的石油資源大致還可以用40年，天然氣資源還可以用70年，煤炭資源還可以用190年。儲量豐富的“可燃冰”將是常規石油和天然氣的最佳替代能源。

　　“可燃冰”大多分布在深海海底和陸地凍土區域深處。海底“可燃冰”分布的范圍約占海洋總面積的10%，達4000萬平方公里，總儲量是全球已探明石油、煤炭和天然氣儲量的兩倍，是常規天然氣儲量的50倍。有專家估計，僅全球海底“可燃冰”資源可供人類使用1000年。還有資料估計，“可燃冰”在全球范圍內廣泛存在，全球約占27%的陸域是形成“可燃冰”的潛在地區。在全球邊緣海、深海槽區及大洋盆地地區，有利于形成“可燃冰”的面積約為18.9億平方千米，占海洋總面積的30%。英國《星期日泰晤士報》2012年1月15日刊登喬納森·利克一篇題為《爭奪“凍在海底”的神奇氣體的競賽開始》的文章介紹：“挪威國家石油公司最新的一項研究結果顯示，應該將甲烷水合物歸類為一種重要的燃料源，因為埋在海底的甲烷水合物提供的動力足夠世界使用幾十年甚至幾個世紀。”挪威國家石油公司負責勘探非常規碳氫化合物的經理埃斯彭·安德森說：“甲烷水合物有巨大的能含量，有可能超過其他所有已知化石燃料的能含量總和。”可燃冰的熱量很高，一立方米可燃冰可以釋放164立方米的天然氣。

　　可燃冰儲量令人驚訝

　　據美國地質調查局估計，僅美國加州沿海地區就擁有甲烷水合物約37萬億立方米。美國趣味科學網站2010年5月23日發表題為《追蹤甲烷可估算墨西哥灣浮油的規模》一文中援引英國石油公司負責人的話說，泄漏的原油約有40%是由甲烷構成的。甲烷在從海底深處的油井往上升的過程中會溶解于水，美國的許多科研船只已經擁有了相應設備，可以估算出這些往上升的甲烷的儲量。法新社2010年3月4日發表的一項報告介紹，從2003年到2008年，由阿拉斯加大學費爾班克斯分校的科學家納塔利婭·沙霍娃和利伊戈爾·謝米列托夫領導的國際研究小組探查了西伯利亞東部北極地帶大陸架，其面積覆蓋北冰洋海底200萬平方公里。他們的研究報告指出，北冰洋不穩定永久凍土層中的甲烷氣體向大氣層外泄的速度比科學家們以前認為的要快。研究報告稱，“這一發現揭示，海底永久凍土層而并非陸域是被忽視的甲烷氣體巨大來源，甲烷氣體的大范圍排放可能將大大加劇全球變暖。”這些事實都顯示，在墨西哥灣和北極地區海底都蘊藏著大量“可燃冰”資源。

　　日本幾乎沒有礦藏資源，所需99.7%的石油依賴進口，其中87%來自中東地區。香港《亞洲時報》網站2009年12月22日發表記者高橋浩佑題為《日本視甲烷水合物為能源救星》的文章認為，日本“也許找到了一種在一定程度上改變幾乎完全依賴從其它國家進口石油這一局面的辦法”。投資者相信，日本能夠采掘甲烷水合物并對其進行商業利用。人們希望，甲烷水合物能夠取代石油。據估計，僅日本周邊海底沉積物中甲烷水合物的儲量，就足以提供相當于日本目前每年天然氣使用量90倍的能源。日本政府在2007年宣布，距離本州島東海岸大約50公里的南海海槽地區蘊藏著1.14萬億立方米甲烷水合物，這一儲量幾乎相當于日本目前每年天然氣消費量的14倍。日本周邊海底還蘊藏著其他大量甲烷水合物。據估計，四國、九州、北海道等海域蘊藏的“可燃冰”總量，相當于日本天然氣100年的消費量。日本石油、天然氣和金屬礦物資源機構(Jogmec)預測，日本西南沿海的南海海槽區域的甲烷水合物儲量可以提供足夠日本使用300年的能源。

　　中國資源量可觀

　　中國是“可燃冰”資源儲量最多的國家之一。2004年，中德聯合科考隊的“太陽號”考察船在南海海底發現了當今全球最大的碳酸鹽結殼，面積達430平方公里。它充分證實了海底甲烷水合物曾釋放出大量的甲烷。據專家預測，我國南海西沙海槽、臺灣西南陸坡、南沙海槽、沖繩海槽海底可能存在大量的甲烷水合物資源，可以滿足我國今后數百年的需求。2009年夏，在祁連山南緣，一簇火苗的燃燒，成為令人振奮的消息：我國成為世界上第一個在中低緯度凍土區發現“可燃冰”的國家！據專家們估計，我國“可燃冰”的資源儲量為803.44億噸油當量，接近于我國常規石油資源量，約是我國常規天然氣資源量的兩倍。據國土資源部專家估計，我國陸域“可燃冰”遠景資源量至少有350億噸油當量，可供我國使用近90年。

　　新能源利用：不能讓環境付出代價

　　截至2010年，煤炭、石油和天然氣等化石能源仍占全球能源消費的86%，源自化石能源消費排放的溫室氣體占全球溫室氣體排放總量的2/3。有效安全開發清潔能源，不僅是化石能源的最佳替代能源，而且將大大改善環境。可燃冰是一種潔凈能源，它所含的雜質比常規天然氣更少，燃燒后幾乎不產生污染物質。

　　可燃冰主要氣體成分為甲烷。《科技日報》曾刊登楊玉峰一篇題為《“可燃冰”：沉睡的未來能源》的文章介紹，關于“可燃冰”的成因，目前主要有兩種觀點，一種認為，可燃冰最初來源于海底的細菌。海底存在大量動植物的殘骸，這些殘骸腐爛時產生細菌，細菌排出甲烷，當正好具備高壓和低溫的條件時，細菌產生的甲烷氣體就被鎖進氣水合物中，即“甲烷水合物”。另一種觀點認為，可燃冰由海洋板塊活動而成。當海洋板塊下沉時，較古老的海底地殼會下沉到地球內部，海底石油和天然氣便隨板塊的邊緣涌上表面。當接觸到冰冷的海水和深海壓力，天然氣與海水產生化學作用，就形成“甲烷水合物”。認清“可燃冰”主要氣體成分為甲烷的重要性在于，如果不能保證足夠的高壓和低溫，可燃冰會迅速融化為水和甲烷，如果不能對甲烷進行安全有效地收集，大量甲烷將直接進入大氣，全球氣候將面臨一場災難。

　　英國《星期日泰晤士報》2012年1月15日發表題為《爭奪“凍在海底”的神奇氣體的競賽開始》的文章援引英國愛丁堡的赫里奧特—瓦特大學氣體水化物研究中心主任巴赫曼·托希迪教授的話說：“人們的想法是，通過稍微加熱或稍微降低壓力來擾亂沉積層。甲烷隨后會變回氣體，我們就可以收集了。如果我們能找到一種技術來實現這個想法，就像日本人正在做的那樣，那么我們就有可能獲得巨大的新能源。”不過，需要克服巨大的技術和環境障礙。“最擔心的是，甲烷水合物沉積層的化學不穩定性意味著開采有可能產生一種失控反應，會向海洋釋放數百萬噸甲烷氣體。”文章指出：“這類泄漏也將對氣候造成災難性影響，因為甲烷在導致全球變暖上比二氧化碳大很多倍。”中國能源問題專家胡文瑞最近發表題為《可燃冰：灼灼其華待有時》的文章指出，可燃冰在資源方面顯得非常重要，但開發和利用可燃冰也會給人類帶來一系列的環境問題，其中包括可燃冰與溫室效應有著密切聯系；因海底可燃冰分解而導致斜坡穩定性降低是海底滑坡產生的另一個重要原因；如果在開采過程中向海洋排放大量甲烷氣體，將會破壞海洋中的生態平衡。

　　從勘探到開發可燃冰資源是一個系統工程，需要各領域專家協力合作，不斷提高科技水平和擁有先進的設備，開發要由點到面，不斷總結經驗，實現安全開發，既提供新能源，又保護環境。