可燃冰.·

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可燃冰未来新能源简介：可燃冰又称天然气水合物，是由水和天然气在高压、低温条件下混合而成的

一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，遇火即可燃烧，具有使用

方便、燃烧值高等特点，是公认的地球上尚未开发的储量最大的新型

能源，被誉为 21 世纪最有希望的战略资源。

可燃冰的主要成分是甲烷与水分子，学名为“天然气水合物”

（Natural Gas Hydrate，简称 Gas Hydrate），又称“笼形包合物

（Clathrate），分子结构式为：CH4·H2O。组成天然气的成分如 CH4，C2H6，C3H8，C4H10等同系物以及 CO2，N2，H2S 等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要

气体为甲烷，对甲烷分子含量超过 99%的天然气水合物通常称为甲烷水合

物（Methane Hydrate）或者甲烷冰。

1 立方米可燃冰可释放出 160—180 立方米的天然气，其能量密度是煤的 10 倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气。研究结果表明，天然气水合物分布广泛，资源量巨大，是煤炭、石油、天然气全球资源总量的两倍，为世界各国争相研究、勘探的重要对象。

储量分布：已发现的天然气水合物主要存在于北极地区的永久冻土区和世界

范围内的海底、陆坡、陆基及海沟中。据潜在气体联合会（PGC，1981）估计，永久冻土区天然气水合物资源量为1.4×1013—3.4×1016 m3，包括海洋天然气水合物在内的资源总量为

7.6×1018 m3。但是，大多数人认为储存在天然气水合物中的碳至少有1×1013 t，约是已

探明的所有化石燃料（包括煤、石油和天然气）中碳含量总和的 2 倍。

全球蕴藏的常规石油天然气资源消耗巨大，很快就会枯竭。科学家的评价结果表明，仅在海底区域，可燃冰的分布面积就达 4000 万平方公里，占地球海洋总面积的 1/4。2011 年，世界上已发现的可燃冰分布区多达116 处，其矿层之厚、规模之大，是常规天然气田无法相比的。科学家估计，海底可燃冰的储量至少够人类使用 1000 年。

世界上海底天然气水合物已发现的主要分布区是大西洋海域的墨西哥湾、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，西太平洋海域的白令海、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，东太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亚滨外和秘鲁海槽等，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，以及大陆内的黑海与里海等。

中国状况：按照我国可燃冰战略规划，2006—2020年是调查阶段，2020—2030 年是开发试生产阶段，2030—2050 年，中国可燃冰将进入商业生产阶段。

中国在南海西沙海槽等海区已相继发现存在天然气水合物，这表明中国海域也分布有天然气水合物资源，值得开展进一步的工作；同时青岛海洋地质研究所已建立有自主知识产权的天然气水合物实验室并成功点燃天然气水合物。

2005 年 4 月 14 日，中国在北京举行中国地质博物馆收藏首次发现的天然气水合物碳

酸盐岩标本仪式，宣布中国在南海北部陆坡东沙群岛以东海域首次发现了世界上规模最大的，被作为“可燃冰”存在重要证据的“冷泉”碳酸盐岩分布区，其水深范围分别为 550 米～650米和 750 米～800 米，面积约为 430 平方公里。其特征与哥斯达黎加边缘海和美国俄

勒岗外海所发现的“化学礁”类似，而规模却更大。

2007 年我国科考人员在中国南海北部神狐海域首次钻获可燃冰实物样品，证明南海可燃冰资源远景良好。在神狐海域钻探目标区内，圈定11 个可燃冰矿体，含矿区总面积约22 平方公里，矿层平均有效厚度约20 米，预测储量约为194 亿立方米。获得可燃冰的三个站位的饱和度最高值分别为 25.5%、46%和 43%（截至 2012 年），是世界上已发现可燃冰地区中饱和度最高的地方。

2009 年9 月25 日，中国地质部门在青藏高原首次在陆域上发现可燃冰，使中国成为加拿大、美国之后，在陆域上通过国家计划钻探发现可燃冰的第三个国家。

2011 年11 月，中国“海洋地质、矿产资源与环境”学术研讨会在广州召开，由广州海洋地质调查局承担的可燃冰专题调查工作取得重大进展，2011 年已在南海圈定了25 个成矿区块，控制资源量达到 41 亿吨油当量。

2012 年5 月，中国第一艘自行设计可燃冰综合调查船“海洋六号”深入南海北部区域，对可燃冰资源进行了新一轮“精确调查”。

环境影响：可燃冰在给人类带来新能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷，其温室效应为 CO2的 20 倍，全球海底天然气水合物

中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000 倍，若有不慎，让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去，将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，还会改变沉积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施，如：海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等。