大科学装置“助力”可燃冰生态安全开发

韩扬眉

中国南海神狐，86.14万立方米气体从海底1225米的深处喷涌而出。海面之上跳跃的蓝色火焰正在“唤醒”来自深海的巨大能量。

这个能量就是俗称“可燃冰”的天然气水合物。日前，我国海域的天然气水合物第二轮试采取得了圆满成功。

可燃冰中蕴含着储量巨大的天然气资源，被誉为21世纪具有前景的接替能源。然而，这个大自然赋予人类的“福音”，同时被认为是生态破坏的“恶魔”，成为其時至今日尚未实现大规模开采的重要原因之一。

“天然气水合物已被列入我国第173个新矿种和战略新兴产业目录，作为我国重要的新能源战略，我国提出在2030年实现商业化开采。在此之前，我们必须尽早摸清环境本底、掌握生态规律、预测开采趋势，回应‘可燃冰开采会造成全球性生态灾难的质疑或炒作。”海洋生态工程专家、中国工程院院士张偲说。

深入研究生态灾害

天然气水合物是由水分子和客体分子（甲烷为主）在合适的温度压力环境下形成的类冰状化合物。它通常在特定的高压、低温条件下形成并稳定存在，因其外观像冰、遇火可燃，被称为“可燃冰”。

据估算，世界上可燃冰中含碳总量是地球上煤、石油、天然气等化石燃料中含碳总量的两倍。而当受到外界扰动，温度和压力条件突破天然气水合物稳定存在的相平衡条件时，天然气水合物会发生分解产生气态甲烷，甲烷的温室效应是同质量二氧化碳的20多倍。

目前，国际社会普遍关注的是，一旦开采不当是否会导致可燃冰分解释放大量甲烷进入海洋与大气，进而导致海水氧枯竭、海水酸化、生物死亡，或引发全球性气候变暖等生态灾害。……