可燃冰资源：曲折发现与研究历程

2024-03-13 理论教育版权反馈

【摘要】：1．曲折的认识历程在这里，读者或许会问了，既然自然界蕴藏有如此多的可燃冰资源，为什么人类没有尽早予以开发利用这种“白金”，反而弃多求少、舍优择劣，导致了现今的能源危机以及气候危机呢？由此，人们首次意识到了竟有“气水合物”这种物质。至此之后，人们对可燃冰的研究工作开始逐步深入。这成为可燃冰勘测与开发过程中的经典一幕。

1．曲折的认识历程

在这里，读者或许会问了，既然自然界蕴藏有如此多的可燃冰资源，为什么人类没有尽早予以开发利用这种“白金”，反而弃多求少、舍优择劣，导致了现今的能源危机以及气候危机呢？的确，存在这样的疑问是很自然的。在这个问题上，历史似乎与人类开了一个不大不小的玩笑。

事实上，人们对这类“冰块”的探究由来已久，最早可追溯到200年前，那时石油还没有开始大规模开发与利用。1810年，英国科学家汉弗莱·戴维在实验室中将氯气通入了水中，结果在O摄氏度以上出现了固体状的“冰块”，而且确定不是水结成的冰块。因为通常情况下，o摄氏度以上的温度条件是不会结冰的。本来水和气是不相容的，但在一定条件下，它们竟然结合在一起形成了单独的一种冰状晶体。由此，人们首次意识到了竟有“气水合物”这种物质。至此之后，人们出于科学探索上的好奇，再也没有停止过对气水合物的研究和探索，研究人员纷纷把各种各样的气体例如甲烷气、二氧化碳气等通入水中试一试，看是否能够形成类似的“冰块”。随着实验条件的不断进步，科研已经在实验室中证明，只要条件合适，几乎所有气体都可以和水生成类似的“冰块”。遗憾的是，当时这一切的发现都只是停留在实验室的局部范围内，并没有在更大的层面上引起足够重视。。以至于人类后来将能源利用的目光锁定在了石油上，轰轰烈烈地开始了一个世纪之久的寻找和争夺石油的大战。

一次意外的事件使得可燃冰引起了人们的广泛关注，而这相距实验室中发现可燃冰晶体已经过去了近一个世纪。1934年，美国工程人员在阿拉斯加的天然气输送管道里发现，有一些异常的“冰块”堵塞了输气管道，并且难以根除，这给天然气输送带来极大的麻烦，后来查明这种冰块就是可燃冰。也就是说一定条件下，管道中存有的水与天然气结合形成了可燃冰固体（见图6 2），从而阻断了管道的连通，人们这才认识到了可燃冰的重要性，只不过是从负面的角度。至此之后，人们对可燃冰的研究工作开始逐步深入。但是，研究人员一开始似乎本末倒置了，他们把主要精力放在如何消除输气管道的堵塞上，以期在工业条件下对可燃冰进行预测和清除，并没有考虑将可燃冰作为一种能源加以研究和利用。因此，那时候人们希望这种“冰块”越少越好，只要能保证天然气管道正常输送就谢天谢地了。(www.chuimin.cn)

直到上世纪60年代末，在前苏联科学家马科冈等人的努力下，可燃冰这个“麻烦制造者”才终于翻了身，人们开始从积极的层面对可燃冰加以重视了。科研人员在思考，此前不论是在实验室里，还是输气管道里的可燃冰，都是人为环境中产生的。那么在自然环境中，如果满足可燃冰形成所需的低温高压、有气有水的条件，是否有天然的可燃冰存在呢？当然不排除这样的可能。

事实上，这种条件在自然界还真不少。例如像南北极那样的永久冻结区，青藏高原、西伯利皿等寒冷的冻土带，几大洋的海底地层等等，就连彗星上也不能排除。由此科学家推测，自然界中天然存在着可燃冰。果不其然，1968年人们在前苏联西伯利亚北部的麦索雅哈气田首先发现了可燃冰，并成功实施了试验开采，一直持续了几十年。这成为可燃冰勘测与开发过程中的经典一幕。至此，人们对可燃冰在未来能源结构中所扮演的角色开始了重新定义，可燃冰作为石油接续能源的概念才逐步清晰起来。

可燃冰资源：曲折发现与研究历程

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