什么是可燃冰？我国哪些地区有这种资源，总储量能有多少？|可燃冰|天然气|甲烷|石油|能源

从上世纪60年代开始，世界上一些国家的科学家们，在西伯利亚永久和南极洲永久冻土带和海洋底部发现了一种“天然气水的混合晶体”，由于其外观类似水冰，而且可以燃烧，所以将其命名为“可燃冰”。在我国本土首次发现“可燃冰”的时间为2008年，发现地点位于青海省天峻县祁连山南麓的永久冻土带中。2010年我国科学家在南海北部的神狐海域确定了11个“可燃冰”可开采目标区，并于2017年试开采成功。

什么是可燃冰

可燃冰是我们对这种物质的形象称谓，实质上它的学名应该叫作天然气水合物，是在低温、高压环境下，天然气与水结合而成的类冰状结晶物质，也就是说可以认为可燃冰是一种被高度压缩后所形成的固态天然气，其分子式可以表达为：CH4·nH2O。

从该分子式可以看出，可燃冰的组成可以视为甲烷和水的混合物，所以在燃烧以后几乎没有残渣，仅生成二氧化碳和水，其清洁程度要比传统能源中的煤和石油要高得多，因此被世界各国公认为21世纪最清洁和最理想的新型绿色能源，对于缓解全球能源紧缺、调整优化能源结构、推进生态环境保护具有重大意义，世界上很多国家都在抓紧研究和实践成熟的勘探和开采技术体系。

可燃冰是如何形成的？

根据科学家们的研究发现，可燃冰的形成必须具备三个必要条件，即充足的天然气原料来源、较低的温度环境和较高的压力环境，三者缺一不可。可燃冰形态的存在，也必须依赖这个条件，比如刚开采出来的可燃冰是一种类似冰晶的结构，但是过一会就会变成“冒着气泡的泥水混合物”，天然气因“失压”从晶体中释放出来，剩余物也就失去了可以燃烧的能力。

最理想的可燃冰生成条件，那就是天然气蕴含比较丰富的区域，加上0-10摄氏度的较低温度环境、30个以上大气压的较高压力环境。满足这几个条件的区域，从目前看，一个是大洋底部，另一个就是陆地上的永久冻土带。

海洋底部可燃冰的形成：在海洋底部存在着大量的有机沉积物，上层的有机沉积物在好氧细菌的作用下发生分解，释放出二氧化碳，不过一方面由于沉积物的厚度一般都很大，而且有机碳的组分较高，所以好氧菌并不能完全分解这些沉积的有机物，处于沉积层中下部区域的有机物，则在厌氧菌的作用下进行分解产生甲烷，一部分通过沉积层中的孔隙释放出来，还有一部分则在海底很高的压力环境中，形成气、水包合物，最终在海底地层的多孔介质中压缩生成可燃冰。

陆地可燃冰的形成：由于可燃冰的形成需要较低的温度环境，所以在陆相有机物大规模沉积区域、且纬度较高区域的地层中，也有可能产生可燃冰。这些区域地层往往要拥有较高的孔隙度，比如砂岩、粉砂岩的岩床最为常见。在厌氧环境下，地层中沉积的有机物被厌氧菌分解，产生甲烷气体，在800米以下的深度，与水结合与气、水包合物，形成可燃冰。比如在西伯利亚、格陵兰岛、中高纬度的高原冻土带中，可燃冰的分布比较广泛。

我国有多少可燃冰

近年来，世界各国对可燃冰的勘探力度越来越大，所发现的能够开采的可燃冰区域也越来越多。据科学家们估算，包括海底和陆地永久冻土层内的可燃冰总量，可以达到7*10^18立方米，其中碳含量达到10^13吨级别，这个数量相当于地球上煤、石油、天然气、油页岩等传统化石能源中碳含量的两倍以上，这些可燃冰广泛分布于超过10%的海洋底部以及30%左右的陆地区域（主要集中在永久冻土区域）。

根据我国的勘探结果，在我国的南海、东海海域以及青藏高原、东北地区的冻土带都存在着大量的可燃冰资源，预计资源总储量可分别达到65万亿、3.4万亿、12.5万亿和2.8万亿立方米，总体来看，我们可燃冰总量将超过80万亿立方米。我国的南海海域，是目前世界上已经发现的可燃冰饱和度最高的区域，平均接近40%；同时，我国也成为世界上第一个海域开采可燃冰实现稳定产气的国家、第三个在中高纬度高原冻土带的陆域钻探获取可燃冰样品的国家。

可燃冰的优势以及开采的风险

从优势上来看，可燃冰的有效热值组分含量很高，1立方米的可燃冰，如果完全转化，可以变成164立方米的甲烷和0.8立方米的水，因此它的能量密度极高，对比正常状态下的天然气，0.1立方米的天然气可供燃气小轿车行驶300公里左右，如果替换为同体积的可燃冰，理论上可以让汽车行驶5万公里。

此外，可燃冰是非常清洁的能源，燃烧之后几乎不生其它残渣和废气，燃烧的热值很高。同等状态、同等体积的条件下，可燃冰完全燃烧产生的热值，要比煤、石油、天然气这些传统能源高出数十倍，绝对称得上高效、无污染的绿色新型能源。

从风险上看，由于可燃冰的组分中甲烷占据了相当大的比例，但别忘了甲烷是一种非常“厉害”的温室气体，同等体积的甲烷，对温室效应的贡献率是二氧化碳的20倍左右。从目前来看，世界各国开采可燃冰的技术总体上还不成熟，特别是在将可燃冰从海底开采出来后，对因“失压”提前释放出来的甲烷，很难在一个较小的区域内集中收集储存，存在着泄露的风险。