如果我說有一種“冰”可以被點燃，你會相信嗎？

不信？有圖為證：

小夥伴們是不是驚呆了呢？其實這不是魔術也不是電腦特效。這塊“冰”之所以能被點燃，是因為它可不是普通的冰塊，它叫天然氣水合物，是一種倍受全世界追捧的新型綠色能源，俗稱“可燃冰”。

可燃冰從哪裡來，為什麼能被點燃，相比於傳統燃料有哪些優勢？

我們一起了解下吧～

可燃冰到底是什麼？

可燃冰是水分子和甲烷在低溫高壓下結合成的固體。甲烷分子就像被水分子組成的“籠子”套住一樣，被固定住，形成固體。常見的“籠子”由20和24個水分子組成。

在0℃以及30個大氣壓的作用下，天然氣和水可以結晶而成為“冰塊”。“冰塊”裡甲烷佔80%～99。9%，可直接點燃。因此，可燃冰又稱甲烷水合物，其外形看起來像冰，又能在空氣中燃燒。

陸地上同時符合低溫高壓的環境並不多，只有在大陸永久凍土上才有。因此，除了凍土層之外，可燃冰主要分佈在島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。

在標準狀況下（0℃，101kPa），1單位體積的天然氣水合物分解後，最多可產生164單位體積的甲烷氣體。

天然氣水合物燃燒後幾乎不產生任何殘渣，汙染比煤、石油、天然氣都要小得多。我國南海海域可燃冰試採結果表明，其資源儲存量

相當於千億噸石油

。

產量最多的是神狐海域，具體位置在南海北部陸緣，珠江口盆地，珠二坳陷以及白雲凹陷南側。據估計，這裡擁有超千億方級可燃冰。

可燃冰是如何形成的？

海底有很多有機沉積物，有機物在缺氧環境下被細菌分解會產生大量的甲烷。有了原材料，加之低溫和高壓兩個條件，就能形成可燃冰。

可燃冰在0到10℃時生成，超過20℃就會分解，變得“煙消雲散”。因此，無論是在海底還是陸域的永久凍土帶只有滿足特定的溫度條件才會出現可燃冰。

可燃冰並非都像冰塊一樣。在地球上，絕大多數的天然氣水合物其實都是和泥沙混在一起的，如同汙濁的泥塊一般。

可燃冰的發現

1934年，蘇聯在被堵塞的天然氣輸氣管道里發現了天然氣水合物。由於水合物的形成，輸氣管道被堵塞。

這一發現引起了蘇聯人對天然氣水合物的重視。1965年，蘇聯首次在西西伯利亞永久凍土帶發現了天然氣水合物礦藏，並於1969年投入開發。

由於當時的國際局勢，蘇聯已經開始開發新能源了，美國當然不能袖手旁觀。

1969年，美國就開始實施可燃冰調查。

1970年，國際深海鑽探計劃（DSDP）在美國東部大陸邊緣的布萊克海臺正式實施。在海底沉積物取芯過程中，人們發現冰冷的沉積物岩心嘶嘶地冒著氣泡，並達數小時。

當時的海洋地質學家非常不解。後來才知道，氣泡是天然氣水合物分解引起的。

於是在1971年，美國科學家正式提出“天然氣水合物”的概念。之後日本和德國的科學家也開始關注可燃冰開採，德國人首先從海底挖出可燃冰。

自2000年開始，可燃冰的研究與勘探進入高峰期，世界上至少有30多個國家和地區參與其中。

中國已經在南海，建立”藍鯨一號”鑽井平臺，長117米，寬92。7米，高118米，最大作業水深3658米，最大鑽井深度15240米，適用於全球深海作業，是目前全球最先進的超深水雙鑽塔半潛式鑽井平臺。

實現燃料自由？

別高興太早

可燃冰這種天然氣水合物，在給人類帶來新能源的同時，也對包括人類在內的所有物種的生存環境帶來了潛在威脅。

天然氣水合物中的甲烷，其溫室效應為二氧化碳的20倍，而全球海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的3000倍。

若有不慎，讓海底天然氣水合物中的甲烷氣逃逸到大氣中去，整個地球的溫度將繼續升高，最直接的後果是南北極的冰蓋融化，產生無法想象的災難。

同時，固結在海底沉積物中的水合物，一旦條件變化使甲烷氣從水合物中釋出，還會改變沉積物的物理性質，極大地降低海底沉積物的工程力學特性，使海底軟化，出現大規模的海底滑坡，毀壞海底工程設施，如海底電纜或通訊光纜，以及海洋石油鑽井平臺等。

因此，想要安全開採可燃冰，還需要技術上的進一步升級。

全球可燃冰的儲量是現有天然氣、石油儲量的兩倍，具有廣闊的開發前景，為了獲取這種清潔能源，世界許多國家都在研究天然可燃冰的開採方法。

美國在阿拉斯加陸上永久凍土帶進行過CO2/N2交換法（化學法）測試，加拿大在其西北部地區永久凍土帶進行過熱力和降壓法測試。

日本是世界上最早進行可燃冰研究和開採的國家之一，1990年就採集到可燃冰樣本，2013年3月，日本成為世界上第一個掌握海底可燃冰採掘技術的國家，不過試開採僅6天就被迫中斷。之後（2017年）日本再次試開採，不過仍未完成原計劃，開採再次中斷。

我國目前已經憑藉藍鯨一號，在全球範圍內實現首次成功試開採，但這僅是萬里長征邁出關鍵性一步，

未來要實現產業化和商業化開採，仍有長路要走。

基於中國可燃冰調查研究和技術儲備的現狀，可燃冰具有很大的潛力，預計我國在2030年左右有望實現可燃冰的商業化開採。

但願在不久的將來，我們能夠安全地使用上這種清潔能源。