全球海底可燃冰总和的几倍以上

1.可以燃烧的冰——海底可燃冰

冰可以燃烧吗？或许你也许不会相信，但是，事实上人们在海底确实发现了一种可燃冰。

20世纪60年代以来，人们陆续在冻土带和海洋深处发现了一种可以燃烧的“冰”，它就是我们常说的“可燃冰”。通常，这种“可燃冰”在地质上称做海底可燃冰。

可燃冰在燃烧

可燃冰是一种白色固体物质，外形类似冰状，燃烧力很强，可以说是一种上等的新型能源。其主要由水分子和烃类气体分子组成，主要成分是甲烷，因而又被叫做甲烷水合物。通常来讲，海底可燃冰是在特定条件（如温度、压强等）下，由气体或挥发性液体与水相互作用过程中而形成的一种外观像冰的固体水合物。所以，如果一旦条件改变（如温度升高或者压强降低），甲烷气体逸出，固体水合物就会趋于崩解。通常人们常常在水深大于300米的海底沉积物或寒冷的永久冻土中发现固态的可燃冰，这是因为那里的气压和温度非常适合它的存在。海底可燃冰依靠巨大水层的压力和较低的温度来维持它的固体状态，所以它一般存在于从海底到海底之下1000米的范围以内。而在深度大于1000米的海底，由于地温的上升，开始变得不利于保持它的固体形态了。

在物理性质上，海底可燃冰的密度接近并稍低于冰的密度，剪切系数、电解常数和热传导率等也均低于冰。

知识小百科

札幌冰雪节的由来

众所周知，日本北海道有近半年的时间是冰雪覆盖的，那里的人们也是生活在冰天雪地里。北海道的年降雪量为4米多。漫长的冬季一到来，人们便开始了昆虫一样蛰居的生活，他们经常整天都在房间里，很少外出活动，像冬眠一般。为改造人们单调的冬季生活，札幌市政府决定努力开辟北方城市的观光事业。在冰雪节举办之前，“雪站会”（有数万人参加的骑马站，相互争夺对方的雪城）、“冰上狂欢节”和“学校雪像展”，在北海道就很盛行。札幌冰雪节就是在此基础上形成的。在天气最冷、雪最多的2月初，札幌市有关单位共同组成札幌冰雪节实行委员会，来共同主办札幌冰雪节。该组织号召人们走出蜗居，在户外自己动手雕刻雪人、雪物、雪像等，用自己智慧的大脑和勤劳的双手调剂冬天单调的生活。1950年第一届札幌冰雪节举办之后，普遍得到了市民们的好评，达到了意想不到的效果。于是，冰雪节在市民的支持和参与下一直坚持到现在，而且越办越好，不仅吸引了世界各地的冰雪雕刻艺术家，而且引来大批的游客观赏。

海底可燃冰的形成

（1）海底可燃冰的形成

众所周知，天然气分子被包进水分子中，在海底低温与高压的作用下结晶从而形成了可燃冰。一般来说，可燃冰的形成必须具备3个基本条件，即温度、压力和原材料。

①温度上必须保持在0℃以上，否则，可燃冰就很难形成，其最适宜的温度为2℃～4℃左右，通常来说，温度不宜太高，如超过20℃以上时，可燃冰就会自动分解。

②若在0℃的气温条件下，可燃冰的形成要有30个标准大气压。一般是气压越大，形成的可燃冰就越不容易分解。

③在原材料上，海底有丰富的有机物质，这些含碳的有机物经生物转化后，可产生大量的天然气。

另外，加上海底的地层为多孔介质，所以，一般在同时具备以上3个条件的情况下，便可形成可燃冰。

（2）可燃冰的资源量

海底可燃冰绝大部分都分布在海洋里。相关专家估算，陆地可燃冰的资源量还不到海洋里可燃冰资源量的1％。据最保守的统计，全世界海底可燃冰中贮存的甲烷总量大概有1.8×10¹⁶立方米，合1.1×10¹²吨左右。因而，有人就预言，海底可燃冰可能是人类未来动力的希望。

南海的可燃冰实物

西方学者称可燃冰为“21世纪能源”或“未来新能源”。在世界各地的海洋及大陆地层中，目前已经探明的可燃冰储量相当于全球传统化石能源（即煤、石油、天然气、油页岩等）储量的两倍以上。仅海洋中的海底可燃冰，供人类使用1000年不成问题。

（3）海底可燃冰的分布

从20世纪60年代开始，人们通过深海钻探计划和随后的大洋钻探计划，在世界各大洋与海域进行了有计划的深海钻探和海洋地质地球物理勘察，结果发现在多处海底的深处可直接或间接地开采海底可燃冰。迄今为止，世界上已知海底可燃冰的分布有：大西洋海域，集中分布在墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东海岸外的布莱克海台等。西太平洋海域主要分布在白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、冲绳海槽、日本海、四国海槽、日本南海海槽、苏拉威西海和新西兰北部海域等。而东太平洋海域则主要分布在中美洲海槽、加利福尼亚滨外和秘鲁海槽等，另外，印度洋的阿曼海湾，南极的罗斯海和威德尔海，北极的巴伦支海和波弗特海，以及深居大陆腹地的黑海与里海等都有可燃冰的影子。

自20世纪80年代起，美、英、德、加、日等发达国家纷纷在海底可燃冰的调查研究和评价工作投入了巨资。尤其是美、日、加、印度等国，在勘察和开发海底可燃冰上还制订了国家计划。在勘察和开发海底可燃冰方面处领先地位的，当属日本和印度。

我国是世界上最大的发展中海洋大国，但能源短缺表现得十分突出。现在，我国在油气资源供需上有着巨大的差距。自1993年以来，我国从油气输出国转变为净进口国。1999年，我国进口石油4000多万吨，到了2000年，我国的石油进口量上升为7000万吨。据相关人士预算，到2010年，我国的石油缺口达2亿吨左右。因此，开发新能源，已经成为保证中国经济高速发展的当务之急。海底可燃冰资源丰富，而且在技术上也没有困难。其上游的勘探开采技术有常规油气的勘探开采技术可借鉴，下游的天然气运输、使用等技术也都很成熟。因此，加强可燃冰的调查评价是贯彻实施党中央、国务院确定的可持续发展战略的重要措施。同时，这也有利于开发我国21世纪新能源、改善能源结构、增强综合国力、提高国际竞争力、保证经济持续稳步健康发展。

目前，在海底可燃冰的研究和勘察上我国已经取得了可喜的进展。我国已经在南海西沙海槽等海区相继发现存在海底可燃冰的地球物理标志BSR。这表明中国海域也有可燃冰资源的分布。同时，在青岛海洋地质研究所，我们已经建立了有自主知识产权的海底可燃冰实验室并成功点燃海底可燃冰。