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6月5日，国土资源部宣布，我国海域天然气水合物——“可燃冰”资源调查获得重大突破。
6月19日，亲历这次勘探全过程的航次首席科学家、中国地质调查局张海啟博士回到北京后接受了本报专访
——揭秘中国可燃冰
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| 钻探船 |
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| 工作人员点燃可燃冰，冒出蓝色火焰 |
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地质专家预测:中国2050年将把可燃冰能源民用化。中国地质调查局在我国南海北部神狐海域，成功钻取获得了高纯度天然气水合物实物样品，不仅使我国成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家，使我国天然气水合物的调查研究水平一举步入世界先进行列，也使人类试图利用这种新能源的努力成为可行。
天然气水合物又称可燃冰，具有非常高的使用价值，1立方米的可燃冰等于164立方米的常规天然气藏。据保守估算，世界上天然气水合物所含的有机碳的总资源量，相当于全球已知煤、石油和天然气总量的2倍。特别是天然气水合物的主要成分是甲烷，燃烧后几乎没有污染，是一种绿色的新型能源。从其储量之大、分布范围之广和应用前景之好来看，它是石油、天然气、煤等传统能源之后最佳的接替能源。可燃冰点燃了人类二十一世纪能源利用的希望之光。
什么叫“可燃冰”
天然气水合物是水和天然气(主要成分为甲烷)在中高压和低温条件下混合时产生的晶体物质，外貌极似冰雪，点火即可燃烧，故又称之为“可燃冰”或者“气冰”、“固体瓦斯”。它在自然界分布非常广泛，海底以下0到1500米深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有可能存在，世界上有79个国家和地区都发现了天然气水合物气藏。在2001年高考化学试卷上海卷中有一道题这样谈到，“第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要……”
南海勘探让人类离可燃冰更近
说起这次勘探与发现可燃冰实物样品的全过程，中国地质调查局教授级高级工程师、理学博士张海啟依旧激动不已。从1997年地质矿产部(原国土资源部的前身)开始着手组织可燃冰的第一个调查开始，张海啟就全过程参与和组织，付出了整整10年的心血与劳动。
今年4月下旬，作为首席科学家，张海啟组织实施了我国天然气水合物首次钻探工程，5月1日凌晨，钻探船在南海北部神狐海域的一号钻探站位获取了可燃冰的样品，其沉积层厚18米，甲烷含量99.7%。实现了我国天然气水合物资源调查的战略突破。
“我们将保压岩芯样品放入水中，涌出了大量气泡，将这些释放的气体直接点燃，火苗是蓝色的，非常旺盛。”张海啟告诉记者，在第一个站位取得成功后，他们又于5月15日在第四个站位成功获得了可燃冰实物样品，其测试结果更是振奋人心，可燃冰沉积层厚度达34米，气体中甲烷含量高达99.8%。无论是矿层厚度、水合物丰度，还是甲烷纯度，都远远超出世界上其他地区类似分散浸染状的水合物，我们钻获了一种从未被发现的全新类型样品。
张海啟说，5月1日发现了水合物，但是一直到5月6日才得到了证实。取上来的样品用科学家的话说“就是一块泥巴嘛”，“泥巴”大概五六厘米之间，其中是薄雾状的肉眼看不到的可燃冰，是由很细小的、斑点状的小颗粒组成。
此次中国地质调查局在我国南海北部神狐海域，成功钻取获得了高纯度天然气水合物实物样品，不仅使我国成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家，使我国天然气水合物的调查研究水平一举步入世界先进行列，也使人类试图利用这种新能源的努力成为可行。
更令张海啟欣喜的是，和世界上已经发现的“可燃冰”相比，我国此次发现的“可燃冰”纯度很高，燃烧后几乎没有任何污染，开采成本也相对较低。可以断言，中国在南海海域的成功让世界增强了信心，这对天然气水合物的开发利用研究将起到极大的推动作用。同时，作为首次获取高纯度天然气水合物实物样品的国家，我国的天然气水合物研究同样取得了历史性突破，向前跨越了一大步。
在此之前，5月25日发布的《第二次中美战略经济对话联合情况说明》中，中美在能源和环境领域达成包括清洁煤技术、煤层气项目、燃油低硫化及核电合作多项共识，但美国对中方保留了美方最大的新能源秘密——天然气水合物的研究合作。仅凭这一点，人们就可以估量出它巨大的战略价值。
推测出来的“可燃冰”气藏
据张海啟介绍，人类对气水合物的探究由来已久，最早可追溯到1810年。当时英国科学家戴维在实验室中把氯气通入水中，在摄氏零度以上出现了“冰块”，由此人们首次认识到了气水合物这种物质。之后的1888年，科学家维纳德也合成了这种“冰块”，不过此时没有多大的实际意义。
1930年，俄罗斯为了向欧洲国家输送天然气，开始铺设巨型天然气管道。但是，管道经常发生莫名其妙的堵塞，工人们将管道剖开后发现，一种外观酷似冰雪样的物质堵塞住了管道，成为麻烦制造者。随后，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数据，人们从负面认识到天然气水合物的工业重要性，开始深入对其进行研究，以期在工业条件下对天然气水合物进行预报和清除，以及水合物生成阻化剂的开发和应用——这个时期，人们恨不得天然气水合物越少越好！
直到上世纪60年代末，在苏联科学家的帮助下，“可燃冰”终于翻了身。科学家们想，此前不论是在实验室里的，还是输气管道里的“可燃冰”，都是人为环境中产生的，那么在自然环境中，如果满足低温高压、有气有水的条件，是否有天然的“可燃冰”存在呢？况且，这种条件在自然界还真有不少，例如永冻区、冻土带、海底地表层等等，就连彗星上也不能排除。由此推测，自然界中存在着天然的“可燃冰”。果真，1968年，人们在俄罗斯西西伯利亚北部的麦索雅哈气田(现已关闭)发现了“可燃冰”，这成为天然气水合物气藏的一个典型的实例。
开采“可燃冰”到底有多难？
人类要触到这束希望之光并不容易，可燃冰的大规模商业开采还面临许多困难。天然可燃冰呈固态，不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出，在从海底到海面的运送过程中甲烷就会挥发殆尽，同时还会给大气造成巨大危害。和石油、天然气相比，它不易开采和运输，世界上至今还没有完美的开采方案。
张海啟说，首先是开采这种水合物会给生态造成一系列严重问题。因为“可燃冰”中存在两种温室气体甲烷和二氧化碳。甲烷是绝大多数“可燃冰”中的主要成分，同时也是一种反应快速、影响明显的温室气体。“可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。作为短期温室气体，甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多。
张海啟还指出，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10-20倍。如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。而“可燃冰”矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，都足以导致甲烷气的大量散失。而这种气体进入大气，无疑会增加温室效应，进而使地球升温更快。
同时，陆缘海边的“可燃冰”开采起来十分困难，至今尚没有非常成熟的勘探和开发的技术方法，一旦出了井喷事故，就会造成海水汽化，发生海啸船翻。此外，“可燃冰”也可能是引起地质灾害的主要因素之一。由于“可燃冰”经常作为沉积物的胶结物存在，它对沉积物的强度起着关键的作用。“可燃冰”的形成和分解能够影响沉积物的强度，进而诱发海底滑坡等地质灾害的发生。美国地质调查所的调查表明，“可燃冰”能导致大陆斜坡上发生滑坡，这对各种海底设施是一种极大的威胁。由此可见，“可燃冰”作为未来新能源的同时也是一种危险的能源。“可燃冰”的开发利用就像一柄“双刃剑”，需要加以小心对待。
张海啟告诉记者：目前，“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种。开采的最大难点是保证井底稳定，使甲烷气不泄漏、不引发温室效应。针对这些问题，日本提出了“分子控制”的开采方案。
今年3月，来自日本、美国和德国的几家公司和科研机构在加拿大西北部海域进行了一次联合试验开采，这次开采基本上获得了成功。试验中，工作人员打了一口深1200米的钻井，井一直通到可燃冰层，通过井注入温水后，可燃冰的甲烷便溶在了温水中，然后把溶有甲烷的温水再抽回地面，进行分离得到甲烷。这种方法虽然获得了成功，但其局限性和缺点也十分明显：整个开采过程中要对甲烷进行两次分离，而且要使用大量温水加热。由于甲烷在水中的溶解度并不大，所以用这种方法大规模开采可燃冰并不现实。
2050年可燃冰能源将民用化
张海啟说，全球性的天然气水合物商业利用的竞赛已经全面开始。美国、日本、加拿大、俄罗斯和德国已经成为这个产业开发的领导者。中国邻近地带的俄罗斯、日本、韩国、美国、加拿大、印度等国家已经成为天然气水合物开发的全球中心区域。喜马拉雅山、中国的东海、南海的天然气水合物资源可能会构成中国与日、韩、印等潜在争夺的新战略资源。
其中，日本已成为天然气水合物产业研究最为激进的国家。1994年，日本成立了甲烷天然气水合物开发促进委员会，提出了多项开发利用天然气水合物的国家计划，日本更确立了较美国提前五年至2010年即实现天然气水合物海域商业性开发的具体时间表。
张海啟指出：尽管国土资源部从1999年开始启动可燃冰海上勘查，前后历经9年，累计投入经费达5亿元；但对于天然气水合物的研究，中国是一个后来者，而且还是一个实验性开采比较落后的国家。如若不推行重大的国家行动计划，将难以在天然气水合物这个重要的战略产业立于不败之地。
我国“十一五规划”中写明：“开展煤层气、油页岩、油砂、天然气水合物等非常规油气资源调查勘探”。天然气水合物研究列入国家发展规划是一个进步，但显然还没有提高到国家下一代重要的战略接替能源地位，对于天然气水合物的开发与海底和冻土地带的稳定性、全球大气变化、化石能源的结构转型，生态环境和国民经济发展模式的相互作用还需要深刻的反思。
国土资源部中国地质调查局的总工程师张洪涛说：把可燃冰变成一个民用的可用的能源，国际上的时间表基本上定在2015年到2020年左右，我们国家如果向前赶，晚他们十五年到二十年，大概2050年左右，我想通过努力能跟他们拉平。
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