继中国国产C919大型客机正式首飞成功和一带一路”国际合作高峰论坛之后，这两天一条消息引起了大家的注意：《全球首次：我国连续稳定试开采可燃冰获得成功》。
能燃烧的冰块？这听起来非常神奇，而且如果可燃冰真的是非常好的替代能源，为什么现在才开采成功？
可燃冰是什么？有什么潜力和危害？
日本是世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家，我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。
日均稳定产气超过一万方，以及持续超一周的连续产气时间，这两个指标在中国之前还没有一个国家能够成功实现。
在2013年，日本在世界上首次开采出海底可燃冰。日本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。
这次实验性开采是由日本“石油天然气及金属矿物资源机构”利用可在深海区进行地底深度钻探的“地球号”探查船进行的。试验通过深海钻探设备在水深1000米处海底钻探330米，达到可燃冰层后，利用把可燃冰混合物中的水分抽出的方法降低压力，使水和甲烷分离，然后成功提出了甲烷气。
开采可燃冰的最大困难是管线堵塞，2013年日本的开采也是因为泥沙堵住了钻井通道，试采被迫停止。而中国这次成功地解决了这个问题。
顾名思义，可燃冰就是可以燃烧的冰块。将这种冰块放入玻璃皿或拿在手上点火即可燃烧，但由于冰块体本身在燃烧过程中保持低温，所以不烫手。
为什么呢？
可燃冰，学名天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），是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。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”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
天然气水合物它可用mCH4·nH2O来表示，m代表水合物中的气体分子，n为水合指数（也就是水分子数）。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）。
在标准状况下，一单位体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体，因而其是一种重要的潜在未来资源。
可燃冰只能稳定存在于高压低温的环境，若在常温常压下它就会溶解。
1965年后，人类陆续发现天然的甲烷可燃冰，存在于极区的永冻层，或大陆斜坡与大陆隆堆一带的海床下面。
海底当然有足够的海水，但哪裡有大量甲烷可以与海水合成甲烷水合物呢？海底矿层的甲烷由两种方式生成，一是死亡动植物沉积于海底后，因地热而热裂解，产生大量的甲烷；另外海底也有特别的微生物能透过化学反应生成甲烷。
高纬度永冻层区的可燃冰存在于地下约150～2000公尺之间，而深水区可燃存在于海床下约1000公尺内。
一辆使用天然气为燃料的汽车，一次加100升天然气能跑300公里的话，那么加入相同体积的可燃冰，这辆车就能跑5万公里。
可燃冰，也就是甲烷水合物的全球存量为现存化石燃料的两倍，或许能够解决化石燃料即将用罄的能源危机。又与化石燃料相比，可燃冰是较为干净的能源，可燃冰燃烧时产生的二氧化碳仅为煤炭的一半。
最后，可燃冰特殊的笼状结构似乎能用来封存CO2 等温室气体，减缓日渐加剧的温室效应；另外它还可能运送气体，也可以对海水进行淡化，是很有潜力的新能源。
据专家预测，只有在2025年后，我们才可能看到可燃冰的实际应用。而且需要特别注意的是，任何开采，都必须最大程度地考虑环境问题。
可燃冰的开采涉及到海洋地质、地球化学、地球物理、流体力学、热力学、钻探工程学等众多学科，技术复杂综合性强，与传统化石燃料的开采相比，此种天然水化合物的开采更为不易。
甲烷可燃冰适合存于高压低温的环境下，目前开採甲烷可燃冰的方法有两种：第一种是升温解离，在可燃冰赋存区开一个井后，灌热水进去使其温度上升，水合物一溶解，甲烷即释出。第二种是减压解离，一样在可燃冰赋存区开井，接着把里面的涵水抽出使其压力降低，水合物溶解后甲烷就能释出了。我国主要采用的是降压法。
中国成功稳定开采的下一步是什么？
中国地质调查局副总工程师、天然气水合物试采现场总指挥叶建良表示，从5月10日正式出气试点火成功，到目前为止，我们已经连续开采八天了，日产超过一万方以上，最高日产达到了3.5万方，这种连续稳定的出气，达到了我们原来预定的目标。
这一次中国的成功仍然只是第一步，离商业使用还有很长一段距离。
潜在的威胁是甲烷地泄露，需要严格保证它不外泄。
据估算，全球海底可燃冰的甲烷总量大约是地球大气中甲烷总量的3000倍，如果开采不慎导致甲烷气体的大量泄漏，将可能引发强烈的温室效应。
虽然甲烷可燃冰好处多多，但我们还是必须评估这个新能源可能会带来的影响与冲击。首先是能源使用型态的改变，从原本习惯的石化能源转换到甲烷。第二是甲烷对环境的影响，根据美国研究表示，使用甲烷可燃冰所产生的二氧化碳量比使用页岩气所产生的二氧化碳量多好几倍，加上甲烷本身也是温室气体，其暖化地球的威力是二氧化碳的25倍，故我们必须仔细评估利用甲烷天然气是否会让温室效应加剧。
一旦开采可燃冰，开采区附近的生态及地质会遭到严重的破坏，周遭的生物栖息地被破坏必然导致生物聚落消失，而对地质的影响则更大，因为取出甲烷后的地层或海床会变得不稳定，可能崩毁或滑移，酿成地震或海啸。最好的解决办法是在取出甲烷的同时灌入二氧化碳封存，但这个技术目前并不纯熟，尚待改进。
注明：以上内容来自网络，部分内容参考bbc相关报道，以及林祥泰的可燃冰讲座。
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