中國南海可燃冰試采成功，可燃冰究竟是什麼？
可燃冰是由天然氣和水在高壓低溫之下形成的類似於冰狀的可燃物質，在海底和北極地球廣泛存在，我國最近也在南海海域成功進行了可燃冰的試采，並在產氣時長和產量上創造了新的記錄。
可燃冰中主要是甲烷氣體，和其他天然氣產品一樣，都是屬於化石燃料。我國在南海發現的可燃冰，就是天然氣與水在高壓下形成深海沉積物，可燃冰的優勢在其能量高，儲量大，我國目前探明的可燃冰儲量，可以滿足國內近百年的能源需求。
但目前國際上對可燃冰的開採技術和開採後果還在深入研究中。在開採過程中必須保持可燃冰的凍結狀態，避免大規模開採造成甲烷氣體的自然釋放。世界範圍內有如此大量的甲烷氣體儲量，如果貿然開採，在採集過程中甲烷的釋放對大氣以及人類生存會造成什麼樣的影響，目前還不可知。
我國在南海海域利用「藍鯨1號」深海半潛式鑽井平台進行開採，本次試采就是在南海深達1200米的海底進行採集。如何大規模更有效的採集可燃冰這種新型能源，也是我國目前極具戰略性的研究課題。
歡迎關注量子實驗室，評論里請留下您的見解。1810年，英國科學家漢弗萊·戴維在實驗室第一次合成氣體水合物CH4·8H2O，也就是可燃冰。8個水分子通過氫鍵構成的一個牢籠鎖住一個甲烷分子，這種物質不穩定，常溫常壓下就會分解成水和氣體，這也是人類第一次發現可燃冰。
1934年，固態可燃冰作為一種自然災害出現在蘇聯的輸氣管道中，每逢冬季管道都會被堵塞，這時人們還沒有意識到這種天然資源的寶貴性。到了1969年，蘇聯在麥索亞哈氣田進行了可燃冰開採試驗，從永凍土下500米深度釋放壓力，天然氣迅速衝破牢籠形成氣體被點燃，這是世界上第一個商業開採的氣田。
1995年後，全球發現多個可燃冰開採點，中國南海、中美洲海溝陸坡、墨西哥灣、美洲西部太平洋海域等。
可燃冰的優點之一是污染少，充分燃燒最後只會變成水和二氧化碳，是一種清潔環保能源；相比之下，石油則是烷烴、烷基環戊烷、烷基苯等碳氫組成的混合物，成分非常複雜，燃燒後會產生一些有害的氮氧化物氣體，這些氣體不穩定在光照和溫度條件下會轉化成不同毒性的氣體；火力發電站在燃燒煤炭時，會形成粉塵，如果人們長期生活在這樣的條件下，會增加肺癌和塵肺的幾率，影響壽命。
相比之下，可燃冰對人體是沒有危害的，再加上可燃冰儲量非常豐富，在全球範圍內的分布也廣，主要分布在海底和永凍土下，在0攝氏度到零下10攝氏度之間才能生成。有專家預測全球的可燃冰資源達到了2億億立方米。石油的熱值為41．87MJ/kg，可燃冰為38．97MJ/kg，這就等同於20萬億噸石油，可以供全人類用上1000年，可燃冰完全可以替代石油，而中國的可燃冰儲量非常高達到了世界可燃冰儲量的70%，主要分布在南海海域。
2017年5月,中國就已經實現了可燃冰的穩定產氣和連續開採超過60天，遠超第二名的日本，成為了世界上第一個做到此技術的國家。未來的中國可能徹底擺脫依賴石油進口的局面，自主供給能源。
可燃冰的熱值和石油相當，是煤炭的兩倍，清潔無污染，儲量還大，照理說是非常優質的能源，但它也有一些缺點。可燃冰的開採多數在海底進行，過度開採將會破壞海底生態系統，海底地殼較薄環境不穩定，開採會破壞地殼結構，造成大陸邊緣振蕩引發海底崩塌和滑坡，甚至會發生海嘯帶來毀滅性災難。
更可怕的是，2.5億年前的二疊紀大滅絕，就是因為火山噴發和隱藏在地底的可燃冰變成氣體溢出，導致全球變暖和氧氣含量下降，這是生物滅絕的主要原因。人類現在開採凍土層和海底可燃冰的技術和保護方法並不先進。開採時，如果可燃冰變成甲烷泄露出現無法控制的局面，將會引起連鎖反應，隱藏在地球地殼中的甲烷大量進入大氣層，後果不堪設想。
可燃冰，又名天然氣水合物，被稱為能滿足人類使用1000年的新能源，是今後替代石油、煤等傳統能源首選。
它是甲烷和水在海底高壓低溫下形成的白色固體燃料，可以被直接點燃。1立方米可燃冰可釋放出160-180立方米的天然氣，其能量密度是煤的10倍，而且燃燒後不產生任何殘渣和廢氣。
據了解，全球天然氣水合物的儲量是現有天然氣、石油儲量的兩倍，具有廣闊的開發前景，美國、日本等國均已經在各自海域發現並開採出天然氣水合物，中國海南首次開採出天然氣水合物(可燃冰)樣品，從而成為繼美國、日本、印度之後第4個通過國家級研發計劃採到水合物實物樣品的國家。
可燃冰燃燒後幾乎不產生任何殘渣，污染比煤、石油、天然氣都要小得多。目前，全世界擁有的常規石油天然氣資源，將在40年或50年後逐漸枯竭。而科學家估計，海底可燃冰分布的範圍約4000萬平方公里，占海洋總面積的10%，海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年，因而被科學家譽為「未來能源」、「21世紀能源」。
據悉，迄今為止，全球至少有30多個國家和地區在進行可燃冰的研究與調查勘探。 可燃冰主要儲存於海底或寒冷地區的永久凍土帶，比較難以尋找和勘探。
在現在這個能源競爭無比激烈的環境下，得資源者得天下。中國下一步的目標就是合理開採可燃冰，正確使用可燃冰，把這個「自然界的財富」最大限度的造福中華兒女。
更多優質回答，請持續關注鎂客網頭條號~
{!-- PGC_VIDEO:{"thumb_height": 360, "thumb_url": "49150003daaa37205a75", "vname": "", "vid": "c60e73dbfbb643e28a6842a412345da0", "thumb_width": 640, "src_thumb_uri": "49150003daaa37205a75", "sp": "toutiao", "update_thumb_type": 1, "vposter": "http://p0.pstatp.com/origin/49150003daaa37205a75", "video_size": {"high": {"h": 480, "subjective_score": 0, "w": 854, "file_size": 3954811}, "ultra": {"h": 720, "subjective_score": 0, "w": 1280, "file_size": 7634996}, "normal": {"h": 360, "subjective_score": 0, "w": 640, "file_size": 2789919}}, "duration": 62.0, "file_sign": "ed7d97f7a3d8314cdccdda578da0cefd", "md5": "ed7d97f7a3d8314cdccdda578da0cefd", "vu": "c60e73dbfbb643e28a6842a412345da0"} --}
可燃冰學名是天然氣水合物，是天然氣和水在高溫低壓狀態下形成的固體結晶物質，形似冰雪，多為白色、淡黃色、琥珀色和暗褐色。因為其遇火即可燃燒，所以又被稱作「可燃冰」。
可燃冰就是水分子在低溫下結冰形成一種籠狀分子，然後籠狀分子內部包裹了天然氣（主要是甲烷）。所以在常溫下，可燃冰中的籠狀水分子會逐漸融化釋放出來天然氣，這時候我們只要輕輕來點火星，釋放的天然氣立馬開始燃燒。燃燒帶來的熱量繼續導致籠狀水分子融化，然後再釋放天然氣，再燃燒，周而復始。就好像是一塊冰在燃燒一樣，所以這種類型的天然氣-水結晶物被稱為可燃冰。
可燃冰中天然氣被包裹在內部，其密度極大。科學家們經過實驗發現，1立方米可燃冰可以釋放出來約164立方天然氣，按2.5元一方算，相當於410元錢。而且可燃冰和天然氣一樣，只要充分燃燒，產物只有二氧化碳和水，沒有其它有毒有害的雜誌以及危害健康的顆粒物，所以屬於清潔能源。
可燃冰在一些凍土以及深海地區儲量豐富，據說是煤、石油、天然氣總儲量的2倍。如此巨量的可燃冰如果開採，足夠供人類使用上千年時間。但可燃冰雖好，卻開採比較難。如何把並不穩定的可燃冰富集起來並帶到一般環境中，是個急需解決的大問題。
{!-- PGC_VIDEO:{"thumb_fingerprint": 11823721492836511460, "vid": "c633350d085847f3ad6ecc69a2807701", "vu": "c633350d085847f3ad6ecc69a2807701", "duration": 156, "neardup_id": 3546680258830645803, "thumb_height": 360, "thumb_neardup_id": 12997962124181429744, "thumb_width": 640, "video_size": {"high": {"duration": 156.76, "h": 480, "subjective_score": 0, "w": 854, "file_size": 10713887}, "ultra": {"duration": 156.76, "h": 720, "subjective_score": 0, "w": 1280, "file_size": 21249397}, "normal": {"duration": 156.76, "h": 360, "subjective_score": 0, "w": 640, "file_size": 7413211}}, "hash_id": 3546680258830645803, "status": 0, "media_id": 1584933681770510, "vname": "u53efu71c3u51b0++.mp4", "external_covers": [{"mimetype": "webp", "source": "dynpost", "thumb_height": 360, "thumb_url": "56220002a11c6a2c779a", "thumb_width": 640}], "item_id": 6508607824866574861, "user_id": 77196937941, "thumb_url": "568100049786cd3bb4a1", "md5": "10a026782a5bacf250ba66454a38149c", "vposter": "http://p0.pstatp.com/origin/568100049786cd3bb4a1", "sp": "toutiao", "group_id": 6508607824866574861} --}
答案在這裡
去年，我國在南海首次成功實現了可燃冰的開採，這個事件具有里程碑的意義。未來如果能夠大規模開採，這種儲量豐富、高能量密度的能源將有助於緩解能源危機。
既然叫可燃冰，它是可燃的，因為其主要成分為甲烷，這也是天然氣的主要成分。可燃冰中的冰指的是水冰，水分子和甲烷在低溫高壓下結合成固體。因此，可燃冰又稱甲烷水合物，其外形看起來像冰，並且又能在空氣中燃燒。
在海洋深處的低氧環境中，細菌會分解有機物產生甲烷。由於海洋身處的溫度很低並且壓力很高，甲烷以及其他碳氫化合物就會與水結合成水合物，這就是可燃冰。正因為如此，可燃冰擁有相當高的能量密度，1立方米的可燃冰燃燒所釋放出的能量相當於164立方米的天然氣燃燒所能產生的能量。
比起煤和石油這樣的化石燃料，可燃冰就像天然氣一樣是一種清潔能源。可燃冰燃燒之後只會產生水和二氧化碳，幾乎不會留下固體殘渣，也不會產生有害氣體。此外，可燃冰的儲量非常豐富，除了海洋中，一些凍土帶中也有可燃冰，其儲量可達天然氣的兩倍以上。
不過，可燃冰很難以固態形式從海洋中被開採出來，因為大氣中的溫度遠高于海底，壓力遠低于海底，所以開採海洋中的可燃冰十分有難度。但鑒於可燃冰的各種優點，目前各國正在研發相應的開採技術，一般採用注熱與降壓方法。在這方面，我國率先實現了可燃冰的連續開採，這能為未來的大規模開採奠定基礎，所以意義重大。
雖然沒石油，天然氣等豐富的原燃物料都在慢慢的消失和損耗掉。在這個地球上資源是不可再生的，都在慢慢的減少。
只有找到替代品，才能讓人類繼續的在地球上賴以生存。可燃冰就是一個繼續接續燃料的天然的氣水合物。它的化學式為CH4.8H2O，是天然氣在0°和30個大氣壓的作用下，節精而成的冰塊兒。這種冰塊兒裡面還有甲烷，佔80%和99.9%。燃點是非常高的，可以直接點鹽燃燒後幾乎都不產生任何的殘渣。
據科學家估計，海底可燃冰分布的範圍約4000萬平方公里，占海洋總面積的10%海底可燃冰的儲量能夠人類使用1000年。所以說，可燃冰就是未來替代的可燃物。
天然氣水合物以甲烷為主，含量在80%以上，所以可燃冰是清潔能源，燃燒污染比煤、石油、天然氣都小得多，而且儲量豐富，全球儲量足夠人類使用1000年，因而被各國視為未來石油天然氣的替代能源。
天然氣水合物賦存於深海當中，這裡的壓力和溫度條件能使天然氣水合物處於穩定的固態。
目前，世界上多個國家已經進行「可燃冰」的研究與調查勘探，最近兩年開採試驗取得較大進展，日本在這方面起步較早，但我國近年來進步巨大，並與2017年5月在南海海域首次試采成功，也就是在2017年5月10日起，中國地質調查局從我國南海神狐海域水深1266米海底以下203到277米的天然氣水合物礦藏開採出天然氣。經試氣點火，已連續產氣8天，最高產量3.5萬立方米/天，平均日產超1.6萬立方米，累計產氣超12萬立方米，天然氣產量穩定，甲烷含量最高達99.5%，實現了預定目標。
為此，黨中央和國務院還發來了賀電，稱天然氣水合物是資源量豐富的高效清潔能源，是未來全球能源發展的戰略制高點。經過近20年不懈努力，我國取得了天然氣水合物勘查開發理論、技術、工程、裝備的自主創新，實現了歷史性突破。
大家外出吃飯，點了帶有干鍋的菜之後，是不是經常看到鍋底下有一塊淡藍色固體在燃燒著，這就是我們熟悉的「固體酒精」，而我們今天要說的可燃冰，跟固體酒精看起來，還真是挺相似的。
干鍋下燃燒的固體酒精
可燃冰是什麼？
可燃冰又稱為天然氣水合物，從外形上看上去，可燃冰就像是白色或淺灰色的冰雪晶體。這時候如果有火源，它就可以像固體酒精一樣被點燃，所以被稱為「可燃冰」或者「固體瓦斯」和「氣冰」。
不知道大家有沒有見過五邊形的魔方——在低溫、高壓的環境下，水分子之間會通過一種叫做氫鍵的化學鍵相互連接形成了一個像五邊形魔方一樣的籠子，而這個籠子里關著的，就是甲烷乙烷等等可燃性的氣體，微觀下的可燃冰，就是很多個水籠子關著這些可燃性氣體。
在可燃冰小籠子里關著的氣體中，甲烷所佔的比例高達80%~99.9%。甲烷燃燒之後只會產生水和二氧化碳，不會產生其他帶有污染性的物質，因此以甲烷為主要成分的可燃冰是一種非常清潔的能源。
除了清潔之外，可燃冰還有燃燒值高的特點——如果將同等體積的固體酒精和可燃冰同時點燃，可燃冰的燃燒時間遠遠長於同體積的固體酒精。
據估算，在世界可燃冰總資源量大約相當於全球已知煤、石油和天然氣總資源量的兩倍。
儲量巨大、高效清潔、燃燒值高等特點使得可燃冰被譽為21世紀最具商業開發前景的綠色清潔戰略能源，隨著可燃冰開採技術的發展，不遠的將來，它將會取代煤炭、石油等，成為人類生產生活的主要供能物質。希望我的回答能對您有幫助！
如有不準確之處，望不吝賜教！
如果您喜歡我的回答，不妨點個贊吧！
推薦閱讀：