“可燃冰”探索

英国科学家法拉第

“可燃冰”一词在媒体上频频曝光。在百度网站上，用“可燃冰”三字搜索，可以得到100多万条相关信息。但是，这种神奇的新能源在此前默默无闻。

其实，科学家对气水合物的研究已有200多年的历史，最早可以追溯到1778年，科学家在实验室中成功地合成了二氧化硫的气水合物。1810年，英国著名的化学家戴维在发现了氯元素以后，为了研究氯的性质，在伦敦皇家研究院的实验室中，把氯气通入水中，在摄氏零度以上出现了“冰块”状的氯气水合物。戴维在第二年所写的书中最先使用了“气水合物”这一新名词。

在以后的100多年里，科学家只是通过实验室来认识气水合物。1832年，法拉第在实验室合成氯的气水合物，并对氯气水合物的性质作了较系统的描述。其后，人们又陆续在实验室合成了溴、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢等气体的气水合物。1884年，罗塞包姆提出了天然气水合物形成的相关理论。1888年，科学家维拉德在实验室中合成了甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷等“冰块”样物质。但当时，人们并不知道它有无实际应用意义。这一时期，人们对气水合物的研究仅仅停留在实验室里。

1930年，苏联为了向欧洲国家输送天然气，开始铺设巨型的天然气管道。但是，在管道输送天然气的过程中，经常会发生莫名其妙的堵塞。后来，工人们将管道剖开，才发现管道被一种外观酷似冰雪样的物质堵塞住了。这种酷似冰雪状的物质能够强烈地燃烧。那么，这些物质又是从哪里来的呢？化学家对这些冰块进行分析，得知这是甲烷等气体被关在冰晶体中形成的。原来，它就是天然气水合物，也就是今天称做“可然冰”的东西，是在天然气输送过程中产生的。当时，人们对它的认识只是停留在它给天然气输送添了不少麻烦。1934年，美国科学家汉默施密特发表了关于天然气水合物造成输气管道堵塞的有关论文，人们为此专门研究和发明了阻止它生成的阻化剂，希望在输送天然气的管道中，天然气水合物生成得越少越好，还没有认识到它可以被人们所利用，作为一种新能源来替代传统的煤、油等矿物燃料。

此前，不论是在实验室里还是在输气管道里，这种“可燃冰”都是在人为环境中产生的。那么，在自然环境中是否也有天然的“可燃冰”存在呢？1946年，苏联科学家最先提出在永久冻土带有可能存在“可燃冰”的猜想。果真，1968年，在西伯利亚北部的麦索雅哈气田发现了“可燃冰”，是人类第一次发现这种以矿藏形式存在的“可燃冰”。1969年，麦索雅哈气田投入开发，采气长达14年，总采气50.17亿立方米（约为该气田总产气量的36%）。

1969年，美国实施了“可燃冰”的调查计划。1972年，美国科学家在地震研究中证实，在海底600米处也会有“可燃冰”。20世纪70年代，美国地质工作者在海洋钻探时，发现了一种看上去像普通干冰的东西，当它被从海底捞上来后，很快就成了冒气泡的泥水，这些气泡用火一点就着，原来它们就是甲烷。这是人们第一次从海底捞起“可燃冰”的实物样品。

1996年夏天，德国科学家搭乘一艘海洋考察船对北太平洋水域进行考察，以寻找这种神奇的“可燃冰”，结果水下摄像机在800米深的海底拍摄到它晶莹的亮光，科学家迅速从海底取出了样品。为了证实它是充满甲烷的“可燃冰”，一位科学家取下一小块，用火柴点燃，它开始燃烧，发出魔幻般淡红色的火焰，直至最后变成了一滩水。

迄今为止，世界上至少有30多个国家和地区进行“可燃冰”的研究与调查勘探。