中国新型绿色能源—“可燃冰”
天然气水合物(可燃冰)的详解
天然气水合物(可燃冰）的详解2017年5月18日，国土资源部中国地质调查局在我国南海神狐海域宣布可燃冰试开采成功，实现连续8天稳定产气，标志着我国成为在海域可燃冰试开采中少数几个获得连续稳定产气的国家。
为此，中共中央、国务院对此次试采成功发去贺电。
贺电称，天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源，是未来全球能源发展的战略制高点。
经过近20年不懈努力，我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新，实现了历史性突破。
这是我国在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得的重大成果，是中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就，对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。
此次试开采同时达到了日均产气一万方以上以及连续一周不间断的国际公认指标，不仅表明我国天然气水合物勘查和开发的核心技术得到验证，也标志着中国在这一领域的综合实力达到世界顶尖水平。
一、各国天然气水合物的开发进程海底天然气和水在低温、高压条件下可形成的一种类似状的可燃固态物质，称为天然气水合物，由于外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃水”、“气冰”、“固体瓦斯”之称，在大陆边缘陆坡区等地区有较广泛发育。
天然气水合物是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源，早在1965年，前苏联就首次在西西伯利亚永久冻土带发现天然气水合物矿藏，并引起多国科学家的注意。
1971年，美国学者Stoll等人在深海钻探岩心中首次发现海洋天然气水合物，并正式提出“天然气水合物”概念。
1979年，DSDP第66和67航次在墨西哥湾实施深海钻探，从海底获得91.24米的天然气水合物岩心，首次验证了海底天然气水合物矿藏的存在。
2000年开始，可燃冰的研究与勘探进入高峰期，世界上至少有30多个国家和地区参与其中。
在2013年3月12日，日本成功地在爱知县渥美半岛以南70公里、水深1000米处海底开采出可燃冰并提取出甲烷，成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。
海中能源———可燃冰
海中能源———可燃冰能源是经济和社会发展的重要物质基础。
自工业革命以来全球煤炭、石油、天然气等化石能源资源消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。
可再生能源包括水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能等，资源潜力大，环境污染低，可永续利用，是有利于人与自然和谐发展的重要能源。
上世纪70年代以来，可持续发展思想逐步成为国际社会共识，可再生能源开发利用受到世界各国高度重视，各国将开发利用可再生新能源作为能源战略的重要组成部分，提出了明确的可再生能源发展目标，制定了鼓励可再生能源发展的法律和政策，可再生新能源得到迅速发展。
新能源又称非常规能源。
是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。
包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。
相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。
同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
世界海洋面积约362,000,000平方公里(140,000,000平方里)，近地球表面积的71％。
在这奔腾不息的大海蕴藏着无限巨大的能源：有日夜涨落、终年不息的潮汐产生的潮汐能；有汹涌澎湃、倒海翻江的海浪产生的波浪能；有若隐若现、行踪难觅的海流产生的海浪能；有上暖下凉，“冷热不均”的海水产生的温差能；还有江河淡水与海洋咸水“会师”时产生的盐差能。
这些能源构成了取之不尽、用之不竭的海洋能。
可燃冰资料
上世纪60-90年代，科学家在南极冻土带和海底发现一种可以燃烧的‘冰’，这种环保能源一度被看作代替石油的最佳能源，但却由于开采困难，一直难以启用。
可燃冰，这种经过燃烧只生成少量二氧化碳和水的绿色燃料，一经发现就轰动了全世界。
可燃冰实际上并不是冰。
通俗的说，就是水包含甲烷的结晶体，因为凝固点略高于水，所以呈现为特殊的结构。
可燃冰是自然形成的，他们最初来源于海底下的细菌。
海底有很多动植物的残骸，这些残骸腐烂时产生细菌，细菌排出甲烷，当正好具备高压和低温的条件时，细菌产生的甲烷气体就被锁进水合物中。
由于需要同时具备高压和低温的环境，它们大多分布在深海底和沿海的冻土区域，这样才能保持稳定的状态。
可燃冰被能源科学家看作最环保的化石气体，经过燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，并且能量巨大，是普通天然气的2-5倍。
的主要成分是甲烷分子与水分子。
它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿，而且密切相关。
埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌气性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)。
其中许多天然气又被包进水分子中，在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。
这是因为天然气有个特殊性能，它和水可以在温度2～5摄氏度内结晶，这个结晶就是“可燃冰”。
因为主要成分是甲烷，因此也常称为“甲烷水合物”。
在常温常压下它会分解成水与甲烷，“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。
“可燃冰”外表上看它像冰霜，从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”，由若干水分子组成一个笼子，每个笼子里“关”一个气体分子。
目前，可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘，是一种极具发展潜力的新能源，但由于开采困难，海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。
虽然在上世纪晚期才被发现，但勘测结果证明，它的储量十分巨大。
2008年美国内政部和美国地质调查局发布的一个评估：在阿拉斯加北坡，估计有85.4万亿立方英尺可采的天然气水合物，理论上说，这足够一亿人平均使用10年。
新型可燃冰资源勘探开发技术研究
新型可燃冰资源勘探开发技术研究随着能源需求的不断增长，石油和天然气等传统燃料的储量越来越受到限制，人们开始寻找新的能源来源。
近年来，可燃冰成为了备受关注的新能源，成为了人们关注的焦点。
可燃冰储量庞大，已经被认为是未来能源争夺中的重要资源。
在可燃冰勘探开发方面，各国都在进行积极探索和实践。
本文将从可燃冰资源的背景、开发技术和前景等方面进行详细的讨论。
一、可燃冰资源的背景1. 可燃冰的概念可燃冰是一种以甲烷为主要成分的天然气水合物，是一种类似于冰晶体的物质，其结构多为12面体。
可燃冰存在于深海和极地等低温高压环境中，主要由天然气和水组成。
由于储量庞大，可燃冰被誉为能源宝藏。
2. 可燃冰资源的储量世界各地都有可燃冰资源的储量，据国际能源署估计，全球可燃冰储量达到了3150万亿立方米，其中大部分是位于深海中的。
海洋可燃冰主要分布在北极、南极和西太平洋海域，尤其是日本、韩国、中国、美国等国的海域内发现了大量可燃冰资源。
在中国，可燃冰主要分布在南海和东海等海域，储量庞大，已成为中国能源领域的热门话题。
二、可燃冰开发技术1. 可燃冰开采技术低温高压是可燃冰形成和存在的必要条件，因此可燃冰的开采需要面对高温高压的环境。
目前可燃冰的开采主要有两种方法。
一种是采用水平钻井工艺，在冰层内控制压力和温度，通过管道和泵抽取可燃气。
另一种是采用深水平台技术，将可燃冰采集到水面上，再进行处理。
2. 可燃冰地下储存技术可燃冰储存于地下，为了在维持其结构完整性的情况下提取天然气，需要研究开发可燃冰地下储存技术。
常用的技术方法有：改变地下温度和压力环境、注入助燃气来增加可燃冰释放率等方式。
三、可燃冰的应用前景1. 可燃冰的应用领域可燃冰不仅可以作为重要的燃料资源，同时还可以应用于化学工业、食品保鲜等领域。
在燃料领域，可燃冰可以用来代替煤炭和石油等常规能源。
在化学工业领域，可燃冰可以用来制取天然气化学产品。
在食品保鲜领域，可以使用可燃冰制成冰块，以达到食品保鲜的效果。
我国首次在什么海域发现可燃冰
我国首次在什么海域发现可燃冰
我国首次发现可燃冰的地点是南海海域。
在2017年，中国首次在南海试采可燃冰，就获得成功。
在当年11月，可燃冰就被列为我国的新型矿种。
可燃冰是什么
可燃冰指的是天然气水合物，它存在于深海里的沉积物中，或是陆地上的永久冻土中。
可燃冰一般的存在形态是一种结晶物质，由天然气和水在高压低温的条件下形成的。
可燃冰如它的名字一样，是一种可以燃烧起来的冰，在可燃冰燃烧后会产生二氧化碳和水，更不会产生有害气体，因此可燃冰成为了一种清洁又无污染的新型能源。
南海在哪里
南海是中国的海域，位于太平洋西部，是中国近海海域里面积最大且水域最深的海区。
南海的海域里蕴含有丰富的矿产资源以及海洋能源。
绿色新能源——可燃冰
很 快 分 解 成 有 机 气 体 如 甲 烷 (c H4)
，
“
这样
它 们便 钻 进 海 底 结 构 疏 松 的沉
我 国从 究
。
19 9 7
年 起 就 开 始组 织 对 可 燃 冰 的前 期 研
2007
积岩微孔
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，
和水 形 成
气水合物
”
。
中 国地 质 调 查 局
年
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，
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降压 法 和 置 换 法
燃 冰进 行 分解
、
收 集并 通 过 管 道 输 送
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。
(1) 热 解法
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，
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成功
体 和 地 壳 中 的 水 形 成气
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乙 烷 (c ：H 6 )等
，
水结 合 的矿 层
，
。
二
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要
可 燃 冰 又 称 天 然 气水合 物
未来新能源可燃冰的成因与环境岩土问题分析
角度对 “ 可燃 冰 ” 的成 因和 环境 岩 土 问题 进行 探 讨 ，
以此抛 砖引 玉 ， 希望 能 引起 地 质界 和岩 土 工程 界 对
“ 可燃 冰” 矿藏 的 赋存 状 态 和 开 采 过 程 中可 能 诱 发
的环境 岩土 问题 给予更 多 的关 注．
据科 学家 预测 ，可燃 冰 ” 量 是现 有 天 然气 、 炭 、 “ 储 煤 石油储 量 的 ２倍 ， 是常 规天 然气 的 ５ ０倍 ， 海底 “ 可燃 冰” 的储量 够人 类 使 用 １００年 ¨ ． 科 学 推 算 ， ０ 据 目 前 已经发现 的石 油储备 量还 可用 ４ Ｏ年 ， 然气 还可 天
坏 等 一 系列 重 大环 境 与 岩土 问题 ． 关键 词 ： 燃 冰 ； 能 源 ； 因 分 析 ； 境 岩 土 问题 可 新 成 环 中 图 分 类 号 ： ６ ８ １１ Ｔ ９ ；Ｕ ３ Ｐ １ ．０ ；Ｅ ９ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０ －１２ ２ １ ）３０ ８－５ ０ ７７６ （０ ０ ０ －０ ３０
个应 力平衡 状 态 ， 藏 的开 采 （ 动 ） 打 破这 种 矿 扰 会
应力平 衡状态 ， 可能 引发一 系列 的环境 岩 土 问题 ． 有
效应 、 破坏海 洋 生态平 衡等 环境 与岩 土问题 ， 给人 类
带来 毁灭性 灾难 ． 以往 的文献 大多从 新 闻报道 、 型能源 、 质调 新 地 查 、 探方 法 、 矿作 用 、 采 方法 、 勘 成 开 环境 效 应 （ 室 温 效应 ） 等角度 对 “ 燃 冰 ” 可 进行 了相 关 报 道 ， 未 见 还 到从 岩土力 学 角 度 对 “ 可燃 冰 ” 藏 研 究 的参 考 文 矿 献 。 众所 周知 ， 可燃 冰 ” ． “ 是长 期 的地 质作 用 的产
中国可燃冰开发现状及应用前景
中国可燃冰开发现状及应用前景可燃冰，一种新型的能源资源，因具有高能量密度、清洁环保等特点而备受。
中国作为全球最大的可燃冰储量国之一，拥有丰富的可燃冰资源，其开发利用对于保障国家能源安全、推动经济发展具有重要意义。
本文将详细介绍中国可燃冰的开发现状及其在能源、工业、环保等领域的应用前景。
可燃冰，又称天然气水合物，是由天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质。
中国可燃冰资源主要分布在南海、东海、青藏高原等地。
作为全球最大的可燃冰储量国之一，中国探明的可燃冰储量占全球的1/3以上。
目前，中国已具备成熟的可燃冰开采技术，主要采用水力压裂和解码技术。
通过在目标区域建立钻井，将高压、低温的水注入井中，使可燃冰分解为天然气和水，再通过管道将天然气输送到地面。
（1）现状：中国可燃冰开采处于试验阶段向商业化过渡的阶段，多个国家级和省级科研团队在进行可燃冰开采及利用的研究。
同时，中国政府积极推进可燃冰产业化发展，已有多家能源企业开始进行可燃冰的试采工作。
（2）挑战：可燃冰开采过程中可能会引发地质灾害、生态环境破坏等问题。
同时，可燃冰的开采、储存和运输等技术还需进一步完善，以降低成本、提高效率。
政策法规和标准体系也需要不断完善，以加强对可燃冰资源的保护和合理开发利用。
可燃冰作为一种清洁、高效的能源资源，具有广阔的应用前景。
在能源领域，可燃冰可用于替代煤炭、石油等传统能源，减少污染物排放，降低对环境的影响。
可燃冰还可作为船舶、航空器的燃料，满足远距离运输的需求。
在工业领域，可燃冰可用于生产化工原料、合成材料等。
例如，通过可燃冰制备的氢气可以用于生产合成氨、甲醛等化工品；可燃冰还可以作为原料合成聚合物材料，提高工业生产的效率和环保性。
可燃冰具有较高的燃烧值，可以替代煤炭等传统能源用于城市供暖、区域供冷等领域，减少污染物排放对环境的影响。
可燃冰的燃烧产物只有水和二氧化碳，是一种理想的能源替代品。
未来，中国应加强可燃冰开采、储存、运输等技术的研发与创新，提高开采效率和经济性。
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中国新型绿色能源—“可燃冰”
秦为胜
天然气水合物因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。
其实是一个固态块状物。
天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
可燃冰被视为21世纪的新型绿色能源。
可燃冰有望取代煤、石油和天然气，成为21世纪的新能源。
科学家估计，海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%，相当于4000万平方公里，是迄今为止海底最具价值的矿产资源，储量可供人类使用约1000年。
可燃冰多分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
我国可燃冰资源十分丰富，主要分布在南海、东海海域，以及青藏高原、东北的冻土区。
据粗略估计，仅南海北部陆坡的可燃冰资源就达到186亿吨油当量，相当于南海深水勘探已探明油气储量的6倍，达到我国陆上石油资源总量的50%。
通过勘查，2016年，在我国海域，已圈定了6个可燃冰成矿远景区，在青南藏北已优选了9个有利区块，据预测，我国可燃冰远景资源量超过1000亿吨油当量，潜力巨大。
是由于我国可燃冰的存量巨大，开采价值非常高。
而且作为高效的清洁能源，或许能给被雾困扰的我们，一个更好的能源选择，让天空更蔚蓝，河水更清澈。
天然气水合物燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。
1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。
开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体。
我国新一代远洋综合科考船“科学”号在执行中国科学院战略性先导科技专项“热带西太平洋关键区域海洋系统物质能量交换”的航次中，船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器携带我国自主研发的拉曼光谱探针，科考团队在我国南海约1100米的深海海底，探测到两个站点存在裸露在海底的天然气水合物，这也是科学家在我国南海海域首次发现裸露在海
底的“可燃冰”。
因为这是一片裸露在海底的“可燃冰”，它的好处就是开采成本低，能为可燃冰的大量开采做技术储备，能为以后的可燃冰开采提供大量技术基础，填补国际上在可燃冰开采技术上的空白。
试想一下，一立方米可燃冰可供一个普通家庭使用2~3个月。
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。
为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。
科学家们认为，一旦开采技术获得突破性进展，那么可燃冰立刻会成为21世纪的主要能源。
由于我国可燃冰储量巨大，看似是一个很大的福利和蛋糕，但是在可燃冰开采领域依旧处于起步阶段，要走的路还很长，需要攻克的技术难关依旧很多。
天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，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，而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。
可燃冰与石油天然气相比，具有储量大、使用方便、燃烧值高、清洁无污染等优点，所以，可燃冰可以被作继石油、天然气之后人类所依赖的重要新能源，但人类真正能用上可燃冰至少还需要10多年的时间。
由于可燃冰开采技术极其复杂，一旦出现任何差错，将引发严重的环境灾难，成为环保敌人：首先，收集海水中的气体是十分困难的，海底可燃冰属大面积分布，其分解出来的甲烷很难聚集在某一地区内收集，而且一离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外。
更重要的是，甲烷的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍，若处理不当发生意外，分解出来的甲烷气体由海水释放到大气层，将使全球温室效应问题更趋严重。
此外，海底开采还可能会破坏地壳稳定平衡，造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方，甚至导致大规模海啸，带来灾难性后果。
目前已有证据显示，过去这类气体的大规模自然释放，在某种程度上导致了地球气候急剧变化。
8000年前在北欧造成浩劫的大海啸，也极有可能是由于这种气体大量释放所致。