全球海岸线周边的海床蕴藏大量的甲烷水合物,那是包合着天然气的大片冰晶结构,其中蕴含的能源可能超过全球已知石油、煤与天然气蕴藏量的总和。科学家探勘水合物的礁岩露头,以评估开采甲烷做为能源的难易度;同时调查甲烷受暖化的海水加温时,自行脱离水合物的速度有多快,积藏的水合物可能释出难以估计的温室气体。当水合物受地震扰动时,会迅速膨胀进而引发海啸。
可燃冰,即天然气水合物(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”(Combustible ice)或者“固体瓦斯”和“气冰”。其实是一个固态块状物。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
美国蒙特雷湾水族馆研究所(MBARI)的深海机器人「达克里克茨」(Doc Ricketts)在加州北部外海、1812公尺深的冷冽海底四处侦查。它正行经一处2000公尺长、60公尺厚的椭圆形高地上方,高地中有些地方夹杂着薄薄的卡其色沉积物。达克里克茨的水下摄影机回传的影像中突然出现雪堆似的小丘,虽然和着泥沙,却掩盖不住当中抢眼的纯白,若不是周遭有鱼和贝类活动,看起来就跟停车场铲完积雪后堆放一旁的雪没两样。这如雪堆般发亮的小丘显示,高地含有甲烷水合物(methane hydrate,又称为可燃冰),一种冰晶格,像是冰冻的晶笼,会把甲烷气体分子包合在内部。要是把这玩意当雪球丢,可是会烧起来呢!
2013年6月至9月,在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品,并通过钻探获得可观的控制储量。2014年2月1日,南海天然气水合物富集规律与开采基础研究通过验收,建立起中国南海“可燃冰”基础研究系统理论。2017年5月,中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功。
这样的礁岩露头只是「冰山一角」。大多数甲烷水合物埋藏在海床下方的沉积物中,位于深冷的大洋底部,总蕴藏量极为庞大。科学家正在每块大陆的边缘四处搜寻它们的踪迹。解开这片未知的秘密:它是如何形成?其中的甲烷从哪里来?它是10年前才开始从海底冒出?还是已经存在百万年之久?
科学家追根究柢,还为了解决更大的课题。根据最近一项地质调查显示,以美国今日的天然气需求量计算,光是美国本土外海的水合物,就足以供美国人使用2000年。若能开采这种燃料,哪怕只取一小部份,都大有帮助。甲烷水合物是下一个能源宝藏,还是另一颗环境地雷?科学家正试着寻找答案。
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