“后石油時(shí)代”首選替代能源
“可燃冰”是人們公認(rèn)的“后石油時(shí)代”首選替代能源。首次在我國(guó)陸域發(fā)現(xiàn)“可燃冰”，使我國(guó)成為世界上第一次在中低緯度凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)“可燃冰”的國(guó)家，也是繼加拿大1992年在北美麥肯齊三角洲、美國(guó)2007年在阿拉斯加山北坡發(fā)現(xiàn)“可燃冰”之后，在陸域通過(guò)鉆探獲得“可燃冰”樣品的第三個(gè)國(guó)家。
什么是可燃冰
談到能源，人們立即想到的是能燃燒的煤、石油或天然氣，而很少想到晶瑩剔透的“冰”。然而，自20世紀(jì)60年代以來(lái)，人們陸續(xù)在凍土帶和海洋深處發(fā)現(xiàn)了一種可以燃燒的“冰”。這種“可燃冰”在地質(zhì)上稱之為天然氣水合物（NaturalGasHydrate，簡(jiǎn)稱GasHydrate），又稱“籠形包合物”（Clathrate），分子結(jié)構(gòu)式為：CH4·nH2O，現(xiàn)已證實(shí)分子結(jié)構(gòu)式為CH4·8H2O。
天然氣水合物是一種白色固體物質(zhì)，外形像冰，有極強(qiáng)的燃燒力，可作為上等能源。它主要由水分子和烴類氣體分子（主要是甲烷）組成，所以也稱它為甲烷水合物。天然氣水合物是在一定條件（合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH值等）下，由氣體或揮發(fā)性液體與水相互作用過(guò)程中形成的白色固態(tài)結(jié)晶物質(zhì)。一旦溫度升高或壓強(qiáng)降低，甲烷氣則會(huì)逸出，固體水合物便趨于崩解。（1立方米的可燃冰可在常溫常壓下釋放164立方米的天然氣及0.8立方米的淡水）所以固體狀的天然氣水合物往往分布于水深大于300米以上的海底沉積物或寒冷的永久凍土中。海底天然氣水合物依賴巨厚水層的壓力來(lái)維持其固體狀態(tài)，其分布可以從海底到海底之下1000米的范圍以內(nèi)，再往深處則由于地溫升高其固體狀態(tài)遭到破壞而難以存在。
可燃冰的儲(chǔ)量
水合物的儲(chǔ)量
天然氣水合物在世界范圍內(nèi)廣泛存在，這一點(diǎn)已得到廣大研究者的公認(rèn)。在地球上大約有27%的陸地是可以形成天然氣水合物的潛在地區(qū)，而在世界大洋水域中約有90%的面積也屬這樣的潛在區(qū)域。已發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物主要存在于北極地區(qū)的永久凍土區(qū)和世界范圍內(nèi)的海底、陸坡、陸基及海溝中。由于采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，不同機(jī)構(gòu)對(duì)全世界天然氣水合物儲(chǔ)量的估計(jì)值差別很大。據(jù)潛在氣體聯(lián)合會(huì)（PGC，1981）估計(jì)，永久凍土區(qū)天然氣水合物資源量為1.4×1013～3.4×1016m3，包括海洋天然氣水合物在內(nèi)的資源總量為7.6×1018m3。但是，大多數(shù)人認(rèn)為儲(chǔ)存在汽水合物中的碳至少有1×1013t，約是當(dāng)前已探明的所有化石燃料（包括煤、石油和天然氣）中碳含量總和的2倍。由于天然氣水合物的非滲透性，常�？梢宰鳛槠湎聦佑坞x天然氣的封蓋層。因而，加上汽水合物下層的游離氣體量這種估計(jì)還可能會(huì)大些。如果能證明這些預(yù)計(jì)屬實(shí)的話，天然氣水合物將成為一種未來(lái)豐富的重要能源。
從化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)看，天然氣水合物是這樣構(gòu)成的：由水分子搭成像籠子一樣的多面體格架，以甲烷為主的氣體分子被包含在籠子格架中。
不同的溫壓條件，具有不同的多面體格架。
從物理性質(zhì)來(lái)看，天然氣水合物的密度接近并稍低于冰的密度，剪切系數(shù)、電解常數(shù)和熱傳導(dǎo)率均低于冰。天然氣水合物的聲波傳播速度明顯高于含氣沉積物和飽和水沉積物，中子孔隙度低于飽和水沉積物，這些差別是物探方法識(shí)別天然氣水合物的理論基礎(chǔ)。此外，天然氣水合物的毛細(xì)管孔隙壓力較高。
僅僅是目前已探明的儲(chǔ)量，就比地球上石油的總儲(chǔ)量還大幾百倍。這些可然冰都蘊(yùn)藏在全球各地的450米深的海床上，表面看起來(lái)，很象干冰，實(shí)際卻能燃燒。在美東南沿海水下2700平方米面積的水化物中，含有足夠供應(yīng)美國(guó)70多年的可燃冰。其儲(chǔ)量預(yù)計(jì)是常規(guī)儲(chǔ)量的2．6倍，如果全部開發(fā)利用，可使用100年左右。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)和中南石油局第五物探大隊(duì)在藏北高原羌塘盆地開展的大規(guī)模地球物理勘探成果表明：繼塔里木盆地后，西藏地區(qū)很有可能成為中國(guó)21世紀(jì)第二個(gè)石油資源戰(zhàn)略接替區(qū)。
可燃冰的開采設(shè)想
由于可燃冰在常溫常壓下不穩(wěn)定，因此開采可燃冰的方法設(shè)想有：①熱解法。②降壓法。③二氧化碳置換法。
全球分布區(qū)多達(dá)116處
根據(jù)專家預(yù)測(cè)，全球蘊(yùn)藏的常規(guī)石油天然氣資源消耗巨大，預(yù)計(jì)在四五十年之后就會(huì)枯竭。能源危機(jī)讓人們憂心忡忡，而可燃冰就像是上天賜予人類的珍寶，它年復(fù)一年地積累，形成延伸數(shù)千乃至數(shù)萬(wàn)里的礦床。僅僅是現(xiàn)在探明的可燃冰儲(chǔ)量，就比全世界煤炭、石油和天然氣加起來(lái)的儲(chǔ)量還要多幾倍。
科學(xué)家的評(píng)價(jià)結(jié)果表明，僅僅在海底區(qū)域，可燃冰的分布面積就達(dá)4000萬(wàn)平方公里，占地球海洋總面積的1／4。目前，世界上已發(fā)現(xiàn)的可燃冰分布區(qū)多達(dá)116處，其礦層之厚、規(guī)模之大，是常規(guī)天然氣田無(wú)法相比的�？茖W(xué)家估計(jì)，海底可燃冰的儲(chǔ)量至少夠人類使用1000年。