海底可燃冰！有極強的燃燒力！

天然氣水合物是一種白色固體物質，外形像冰，有極強的燃燒力，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，由氣體或揮發性液體與水相互作用過程中形成的白色固態結晶物質。

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 60 年代以來，人們陸續在凍土帶和海洋深處發現了一種可以燃燒的「冰」。這種「可燃冰」在地質上稱之為天然氣水合物（Natural Gas Hydrate，簡稱Gas Hydrate），又稱「籠形包合物」（Clathrate），分子結構式為：CH4·nH2O。

一旦溫度升高或壓強降低，甲烷氣則會逸出，固體水合物便趨於崩解。（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於水深大於 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維持其固體狀態，其分布可以從海底到海底之下 1000 米 的範圍以內，再往深處則由於地溫升高其固體狀態遭到破壞而難以存在。

早在1778年英國化學家普得斯特里就著手研究氣體生成的氣體水合物溫度和壓強。1934年，人們在油氣管道和加工設備中發現了冰狀固體堵塞現象，這些固體不是冰，就是人們說的可燃冰。1965年蘇聯科學家預言，天然氣的水合物可能存在海洋底部的地表層中，後來人們終於在北極的海底首次發現了大量的可燃冰。19世紀70年代，美國地質工作者在海洋中鑽探時，發現了一種看上去像普通乾冰的東西，當它從海底被撈上來後，那些「冰」很快就成為冒著氣泡的泥水，而那些氣泡卻意外地被點著了，這些氣泡就是甲烷。據研究測試，這些像乾冰一樣的灰白色物質，是由天然氣與水在高壓低溫條件下結晶形成的固態混合物。科研考察結果表明，它僅存在於海底或陸地凍土帶內。純凈的天然氣水合物外觀呈白色，形似冰雪，可以像固體酒精一樣直接點燃，因此，人們通俗而形象地稱其為「可燃冰」。

成因；可燃冰是天然氣分子（烷類）被包進水分子中，在海底低溫與壓力下結晶形成的。形成可燃冰有三個基本條件：溫度、壓力和原材料。首先，可燃冰可在0℃以上生成，但超過20℃便會分解。而海底溫度一般保持在2~4℃左右；其次，可燃冰在0℃時，只需30個大氣壓即可生成，而以海洋的深度，30個大氣壓很容易保證，並且氣壓越大，水合物就越不容易分解。最後，海底的有機物沉澱，其中豐富的碳經過生物轉化，可產生充足的氣源。海底的地層是多孔介質，在溫度、壓力、氣源三者都具備的條件下，可燃冰晶體就會在介質的空隙間中生成。

缺點；天然氣水合物在給人類帶來新的能源前景的同時，對人類生存環境也提出了嚴峻的挑戰。天然氣水合物中的甲烷，其溫室效應為 CO2 的 20 倍，溫室效應造成的異常氣候和海面上升正威脅著人類的生存。全球海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的 3000 倍，若有不慎，讓海底天然氣水合物中的甲烷氣逃逸到大氣中去，將產生無法想像的後果。而且固結在海底沉積物中的水合物，一旦條件變化使甲烷氣從水合物中釋出，還會改變沉積物的物理性質，極大地降低海底沉積物的工程力學特性，使海底軟化，出現大規模的海底滑坡，毀壞海底工程設施，如：海底輸電或通訊電纜和海洋石油鑽井平台等。

優點；可燃冰是天然氣和水結合在一起的固體化合物，外形與冰相似。由於含有大量甲烷等可燃氣體，因此極易燃燒。同等條件下，可燃冰燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍，而且燃燒後不產生任何殘渣和廢氣，避免了最讓人們頭疼的污染問題。科學家們如獲至寶，把可燃冰稱作「屬於未來的能源」。

可燃冰這種寶貝可是來之不易，它的誕生至少要滿足三個條件：第一是溫度不能太高，如果溫度高於20℃，它就會「煙消雲散」，所以，海底的溫度最適合可燃冰的形成；第二是壓力要足夠大，海底越深壓力就越大，可燃冰也就越穩定；第三是要有甲烷氣源，海底古生物屍體的沉積物，被細菌分解後會產生甲烷。所以，可燃冰在世界各大洋中均有分布。

天然可燃冰呈固態，不會像石油開採那樣自噴流出。如果把它從海底一塊塊搬出，在從海底到海面的運送過程中，甲烷就會揮發殆盡，同時還會給大氣造成巨大危害。為了獲取這種清潔能源，世界許多國家都在研究天然可燃冰的開採方法。科學家們認為，一旦開採技術獲得突破性進展，那麼可燃冰立刻會成為21世紀的主要能源嗎？

相反，如果開採不當，後果絕對是災難性的。在導致全球氣候變暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大20倍；而可燃冰礦藏哪怕受到最小的破壞，都足以導致甲烷氣體的大量泄漏，從而引起強烈的溫室效應。另外，陸緣海邊的可燃冰開採起來十分困難，一旦出了井噴事故，就會造成海嘯、海底滑坡、海水毒化等災害。所以，可燃冰的開發利用就像一柄「雙刃劍」，需要小心對待

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