未来能源是睡在海底的冰块
文章出处：大众科学   发布时间：2005-04-05  


当科学家们想到能源时，浮现在脑海中的常常是燃烧和火焰，而不是冰块。


　　火焰和冰块也许是一对风马牛不相及的组合，但是越来越多的科学家相信，未来洁净能源的最大一部分也许藏在海底，以冰冷的能够燃烧的冰块晶体形式存在。


　　科学家认为，这种称为水合甲烷的物质大量沉积在大陆架的边缘，有机沉淀物在这个压力巨大而且温度寒冷的地方存在了数百万年。初步证据表明，这些物质的储备量也许超过了石油、煤炭和天然气的总和。


　　最近率领一个考察队前往卡罗来纳近海布莱克海脊进行考察的负责人查尔斯·波尔说，单是这种形成物就含有足够的甲烷满足美国105年的天然气需求。他说：“我们考察的这个海脊位于北美大陆架的边缘，距海面860米，水合甲烷在这个巨大的隆起物中大约占沉积物数量的5%。”


　　波尔是加利福尼亚州蒙特雷海湾海洋馆研究所的资深科学家。在最近的“海洋钻探计划”中他是领头的两位科学家之一。海洋钻探计划是一个有15年历史的国际合作计划，其目的是探索海床下的神秘世界。


　　作为最大的一项国际地球科学研究计划，海洋钻探计划有7家国际伙伴参与，代表着20多个图家，其中包括欧洲国家、澳大利亚、中国和日本。


　　与人类“势不两立”


　　波尔在接受电话采访时说：“人类和水合甲烷常常是势不两立的。在我们能够舒舒服服地观察它们的环境中，它们会很快分解。只有机缘巧合，我们才能看到自然界中的水合甲烷。当你看到它们时，你要找的东西已经消失了。”


　　水合甲烷是19世纪末由石油公司首次在北极的永久冻结带发现的，并且也许只能在北极才能进行商业开采。这是因为生成水合甲烷需要相对低的温度和很高的压力。


　　波尔说：“在零下40摄氏度左右，能够在海洋表面发现水合甲烷。”如果气温为20摄氏度，那么只能在海面下3公里深处才能找到它们。


　　波尔和海洋钻探计划代理主任约翰·法雷尔说，水合甲烷也许可以首先作为”溢流气体“进行商业利用，以此来提高北极，特别是普拉德霍湾地区现有油气井的开采效率。


　　人们越来越兴奋


　　虽然研究尚处在早期阶段(仅仅是编辑一份世界水合形成物的详细资料也要花数十年时间)，但是人们的兴趣越来越大。一些科学家，甚至还有能源部的一些官员认为，大规模的商业开采有可能到2015年就会开始。


　　如果油气的价格在未来十年之内仍然居高不下，开采计划可能会加速。但是，巨大的环境和技术障碍不容忽视。尽管沼气是一种燃烧起来非常干净的矿物燃料，但是如果未经燃料就直接排入空气中，它将是一种强效的温室气体，会对世界的气候以及海洋本身产生深远的影响。


　　谢夫隆国际石油公司的资深科学家阿特·约翰逊提醒说，对这一规模巨大的潜在资源进行商业开采“恐怕还要等上好几年，并且目前还存在很多未知数”。


　　但是他又说：“由于潜力巨大，所以我们不得不重视它。随着天然气的价格持续上涨……人们对这一潜在资源的兴趣将越来越大。现在，我们对这种资源目前只有粗略的认识。它的规模大不大？它是一些规则分布的晶体吗？它藏在沙粒的缝隙之中并且能够流到井眼中吗？甚至它能够进行开采吗？我们目前还不知道。”


　　这种状况也许会在今年几年里发生改变。日本的陆地矿物燃料资源虽然缺乏，但是其领海中却有可能蕴藏着大量的水合甲烷。约翰逊说，日本人正在大力研究开采的可能性。


　　潜在的全球性能源


　　海洋表面的温水就足以分解某些水合物。另外，有证据表明天然气沉积是某些水合形成物的基础，在这种情况下有可能在天然气田上打井，把这些气体释放出来，从而降低水合甲烷晶体所受的压力。


　　单是压力降低，也许就足以使这些晶体分解并且释放出气体。


　　联合海洋研究所的前任主席亚当·詹姆斯最近在国家新闻俱乐部的一次午宴上说，他觉得水合甲烷“有可能成为世界的主要能源”。


　　但是他提醒说，目前还不清楚以这类形式存在的气体“能否在开采的同时对环境不造成威胁，因为如果这种气体泄漏会变成温室气体”。他还担心开采会造成大陆架边缘动荡，这有可能引发海底塌方，并且可能导致灾难性的海啸。


　　目前已有证据表明，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的急剧变化。8000年前那场在北欧造成浩劫的大海啸，也是这种气体的释放所致。


　　另外，已有的海底油气管线也会面临威胁。这些管线也许会提高周围海床的温度，导致气体释放，从而在海底形成巨大的洞穴，这样会造成这些管线断裂，导致具有大规模破坏性的海底泄漏。


　　那么，这种资源是否会不负众望成为一种能源呢？海洋钻探计划的科学家认为，他们最好还是继续对海底进行研究，尽量多地了解这种神秘的能够燃烧的冰块。这种东西有可能是赐予人类的巨大恩惠，也有可能是巨大的灾祸，或者两者都是。