如何评价中国首次海域可燃冰开采成功？ 第1页

下面是当年日本尝试开采可燃冰时，很多网友们跟打了鸡血似的：

日本上次开采并不算成功，气流极不稳定，而且短时间内就因为 由于泥沙堵住了钻井通道，被迫中止开采。

到了中国开采可燃冰的时候，天然气气流稳定，泥沙问题处理得不错。但看看网上的评论。。。。。各种谩骂和无脑喷，什么“我死后，哪管洪水滔天”之类的环保段子，还有“第二个曹妃甸假新闻”之类的反智段子，再就是拿着央视审稿出错了的“能耗里程”说事，以彰显自己的高中化学知识（就算央视说成5亿公里，这种信口开河的错误和拼搏在前线的勘探工作者们以及可燃冰开采技术的探索有半毛钱关系吗？）

言归正传：经过能量换算后，可燃冰中烷烃（CxHy，主要是甲烷CH4）的实际储量是远大于常规油气资源的，到底是大出多少倍，不同的地质评估机构发布的结果有较大出入，比较保守的说法是陆地和海洋可燃冰储量相当于现在全球常规油气资源的2倍。若能够有效开采，对于多数人类（尤其是中国这种能源匮乏国家的人）来说，都是幸事。

而且可燃冰本身勉强算是清洁能源，从燃烧影响的结果来看，无论是碳排放量，还是硫化物、氮氧化物、颗粒物排放量都是远远小于煤炭、石油的。

大家最担心的问题无非就是可燃冰开采可能引发的海床崩塌、甲烷大规模集中外泄，海洋酸化等问题。

关于这些议题nature 和 science上的文章都不少，大多是持悲观态度。

然而就如特朗普（Trump）的竞选团队所认为的，nature 和 science上的某些文青学者想得太多，做得太少。他们既拿不出能够有效替代煤炭、石油的 低成本高经济性清洁能源方案，又想阻碍煤炭经济。

笔者也觉得特朗普 所代表的石化利益集团的观点太刻薄，但我竟然无法反驳。

事实就是：煤炭依赖性能源结构是中国空气污染的最大祸因，如果不能够大规模获取天然气，并且实现规模化，想全面替代煤炭是很难的，至少大规模获取天然气应该作为逐步替代煤炭的一个重要选项。

否则，北方的雾霾还会持续，就连西南城市昆明还会继续冒出 喷中国空气肮脏的 留学生（我去过杨舒平 老家昆明，那里的空气质量至少比日本东京的空气质量好，她肯定没见过东京湾西岸成片的高炉和尾气塔，这女的黑中国黑得有些过头了，黑家乡昆明简直就黑得毫无良心了）

按照现在煤炭的开采价格，动力煤发电成本甚至比核电还低，靠太阳能、风能这种高成本清洁能源，短时间内实现价格竞争力几乎不可能，长期来看就算成本降下来了，还面临电网分配技术等多方面问题，难以规模化均匀地覆盖全国。单纯靠现有的能源市场，想替代煤炭在中国能源结构中的比重将耗时漫长，中国人等不起。

如果从中国能源结构的改善上来讲，可燃冰的开采是有必要的。

即便从保守的商业风险管控角度出发，可燃冰的商业前景也不会低于页岩气，早期的页岩气开采也是面临成本高企、地下水污染的问题，经过技术改进，产业链规模化，上下游供应链磨合后，页岩气革命逐步爆发。（况且笔者觉得不能仅从商业风险管控的角度去揣测可燃冰商业化的未来，因为这种揣测明显低估了中国产业规划和 日本产业规划的决心。）

至于大家担心的甲烷大规模外泄等、海床坍塌等生态问题，我的看法和大家一样悲观。

可是，现实就是残酷的，日本社会和中国社会有一点是相同的——高层中都没有多少黄左、圣母，尤其是日本主流社会，圣母黄左永远被边缘化，不管日本人表面上多礼貌，其意识形态大多基于严酷的零和博弈。如果东京的雾霾像北京这么严重，那日本人宁可海底生态被可燃冰开发过程中的海洋酸化和负氧毁灭，也不愿意出现杨舒平这样的学生去美国丢人。

虽然日本对外雾霾问题没中国严重，但日本对于甲烷的需求迫切程度甚至高于中国。如果中国不去东海、南海开发可燃冰，那么日本肯定会抢先下手，很可能把钻机开到东海争议海域和南海争议海域上，而大多数可燃冰矿藏带都在争议海域上。

日本对天然气的渴望得从日本的产业境况说起了，汽车产业是日本的支柱产业，在新能源汽车路线上，丰田和本田等日本汽车巨头已经选择了与特斯拉完全不同的技术路线——燃料电池（燃料还原剂来源是氢气），而以特斯拉为首的新兴新能源汽车巨头选择的是蓄电池/电容阵列路线。

下面是丰田的氢燃料电池汽车底部的 燃料电池装置 和 储氢罐（话说氢气存储的危险性和高能耗是氢燃料电池汽车的天生弱点，且不说汽车储氢本身，单就加氢站、高压液化设备、加热汽化设备和氢气运输管道的大规模建设就是个高成本的麻烦事）：

很快新能源汽车路线之争将成为一场世纪产业大战，中国绝大多数企业已经站到了特斯拉技术阵营一边。自从日本的半导体产业链大溃败后，日本经济的真正支柱就剩汽车产业链了，其他的都是小众市场。这场路线之战将比 当年 的 液晶 VS 等离子体 世纪之战更加激烈得多（上一轮面板世纪战争结局是韩国财团为首的液晶阵营打垮了以日本财团为首的等离子体阵营，从此奠定了三星、LG的面板霸主地位），日本已经输掉和正在输掉的战线太多了，日本科技汇总PPT上的光辉段子越来越难兑现。半导体三巨头（三星、intel、台积电）和他们持股的芯片光刻机霸主ASML打垮了日本的半导体产业链还情有可原，但新能源汽车路线战争 日本是无论如何也输不起了，否则日本的未来将和公元前2世纪的迦太基一样惨淡。（扮演罗马的会是哪个国家呢？）

氢能源燃料电池 汽车要想大规模普及，必须保证绝对廉价的氢气，而目前人类能够大规模获得氢气（H2）的唯一低成本路线就是甲烷（CH4）的裂解，与水蒸气（H2O）的氧化还原反应路线则是目前普遍采用的烷烃重整手段，理想的反应结果是1 mol甲烷（CH4）能够得到将近4mol氢气（H2），如果有谁认为1 mol甲烷（CH4）只能得到2mol氢气（H2）的，我建议他去回去把高中课本再好好读读，而“甲烷制氢”的固定成本投入就是对现有的石化裂解装置、催化剂和分离装置等等进行改造或替换，然后设计并载入新的分布式控制系统（DCS）数据库。

下面是成熟石化工业中“甲烷制氢” 两个主要大步骤的 反应 焓变 示意图（第一步反应中其实有很多细分反应步骤，这里不详细说明）：

（在第一步与高温水蒸汽反应中，1mol甲烷产生3mol 氢气，第二步与高温水蒸气反应中再产生将近1mol氢气，并尽量消耗掉有毒的CO，第二步反应的转化率、耗水量和规模化程度往往是重要的技术指标，日本在这方面相比Exxon Mobil， Shell， Chevron, Total等欧美石化巨头仍然差了一截）

如果没有廉价而且稳定的氢气来源，在未来新能源汽车路线之争上，日本必输无疑，那么日本产业经济的溃败程度将远远大于 平成年间的半导体溃败，成片的僵尸企业留下的未爆弹会集中爆发。

日本人当然清楚甲烷对日本经济的重要性，日本政府之所以无限注资日本帝国石油公司（INPEX），在国际天然气价格攀高无望的页岩气时代，仍然去高位接盘各国的海上天然气田项目（offshore gas project），目的之一就是保障日本未来的甲烷（CH4）供应，至于日本油气公司盈亏与否根本不是日本智库考虑的重点，油气公司的假账做得再拙劣，日本政府也不会去管，负债率走高了大不了再由日银在二级市场注资。

先说东海可燃冰储量最大的区域——冲绳海槽：

冲绳海潮的西侧已经漫过了中国主张的专属经济区中间线，如果中方不能像建设东海春晓油气田那样在冲绳海槽西侧建立 可燃冰钻井平台，那么这片区域迟早被日本的可燃冰钻井 侵占，钓鱼岛等大片海域的局势将更糟糕，更重要的是大量的可燃冰资源就被日本吞了，而这些资源可能成为日本复苏的动力（日本产业链本身就是中国产业升级之路上的拦路虎），如果日本产业真的中兴复苏，将对整个中国的产业经济、地缘政治 甚至 国运造成极其恶劣的影响。

再说南海，可燃冰资源达到相当于等热值原油800亿吨，比中国现有的所有油气资源加起来还要多数倍。然而这些资源散部在各个南海争议海域。日本很早就和 东盟里与中国有主权冲突的国家签署了油气开采合作协议，日本将对菲律宾、越南、文莱等国提供 油气勘探、开采技术支持，岛屿发电设备，岛屿淡水分离设备，日本为其他南海申索国开发南海争议水域资源做出“巨大贡献”，在 中、日 双方 的可燃冰开采技术日渐成熟后，日本很可能按照老套路出牌，向这些南海当事国 提供 可燃冰开采技术，支撑这些国家在南海资源问题上与中国继续对抗，如果中国失去南海可燃冰开采先机，就如同上世纪70、80年代失去南海岛礁一样，未来将非常被动。

中国目前对南海的油气资源的实际控制区域有限，仅限于西沙群岛和中沙北部海域，如果中国不扩展开采区域，其他国家就会在日本的援助、唆使下挺进一步（即便没有日本挑唆，这些南海国家也经不起可燃冰资源的诱惑），你不进一步，对手就会逼着你退，缓兵之计永远都是暂时的，这就是第一岛链残酷的地缘博弈现实：

可燃冰开采，确实有诸多环境隐患，可能会引发残酷的生态结局，但是有个比可燃冰的单纯开采更残酷的情形，就是日本单方面在东海、南海争议水域直接或间接开采可燃冰，那样的后果就不仅仅是生态灾难了，而是附加上华夏民族的地缘政治灾难和产业升级障碍。

顺便再说下可燃冰开发的隐患之一——甲烷大规模溢出加速全球气候变暖，导致的结果是北极冰层融化，而北极冰层融化将促使北极航线商业化，俄罗斯沿岸的东北航道附近冰层将最先融化，全球航运大动脉的改变将策底改变全球地缘经济格局、海运贸易格局、地缘政治重心，受益者中就包括中国 和 日本。

下图为将对全球海洋贸易、地缘政治、地缘经济起到颠覆性作用的北极航线东北航道，只要航道上畅通无阻，将取代东亚至欧洲 的传统马六甲—索马里—苏伊士海运航线。 地缘政治重心和贸易重心将一定程度地北移。

如果从地图上看，北极航线东北航道开通后，日本的贸易航程缩短幅度得比中国还多，位于东北亚的日本收益更大，以扶余人的精致利己主义性格，他们内心当然是乐意全球气候变暖的。日本根本不怕海平面上升，因为日本的海拔足够高，日本沿海地区的平均海拔高于中国沿海地区，而且日本沿海建设的防波堤体系是相当发达的。另外，北极洋面的冰都是浮冰，融化后并不会对海平面高度造成多大影响，浮在水面上的冰融化，水平面高度不变，这是初中物理常识，（只有南极和格陵兰的陆地冰川也融化了，才会对海平面高度造成影响，但短期内不太可能融化）

（开个脑洞，说不定还会有日本右翼石油员工“下克上”，故意在开采可燃冰的过程中引爆可燃冰层，造成大规模甲烷外泄，虽然做了破坏地球生态的罪人，但却是大和民族的功臣，这种见不得光的“民族英雄”在当年的大日本帝国黑历史中太多了）

关于北极航线，大家可以参考笔者下面这篇文章：

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很多人在讨论可燃冰不稳定性的危害，我强烈怀疑它是否会造成温室效应的增强——因为释放出来的甲烷能不能到海面都是一个问题。

我们来讨论一下，假设发生南海海底可燃冰大规模崩溃，这些甲烷分子的命运在哪里？

首先，大量甲烷会溶解在海水里。假设当灾难降临的时刻，巨量甲烷气泡上涌。但这些气泡在上升到海面的过程中，他们面临至少两个严峻的考验：其一，海水对甲烷有一定的溶解度。这个溶解度随深度增加。其二，在低于520m（Rehder et al., 2002）时，气泡边缘会重新结晶生成可燃冰。这是因为在这个温度压力下天然气水合物才是热力学稳态。事实上，D.F McGinnis等人2006年在黑海观测了一些甲烷气泡，发现从90米深的海底到海面甲烷只剩下10%。才90m啊！而我们知道这次南海开采深度是在1200-1300m。我们可以判断，绝大多数的甲烷不会在短时间内逸出海面。

图：海底甲烷气泡上涌

而对于在水体里的甲烷，迎接他们的是微生物降解。海水里溶解有氧气，而甲烷是还原性的物质。当中的氧化还原电势差，是一个可以被利用的巨大化学能量。有一种细菌专门以此为生：噬甲烷菌。氧化环境的噬甲烷菌能够直接用氧气把甲烷氧化成二氧化碳。而一次大型的灾难事件，就是他们的饕餮盛宴。这让我直接联想到了七年前发生在墨西哥湾的漏油事故，因为墨西哥湾和南海一样处在热带-亚热带地区，生物作用的强度应该类似。

图：英国石油公司墨西哥湾漏油事件

当年在墨西哥湾水深200-500m处检测到了一个巨大的氧亏损（Kessler et al., 2011），说明某种生物在大量吮吸氧气——

这是噬甲烷菌在疯狂的为爱情鼓掌！

这项研究表明，当年泄露的所有甲烷在几个月之内几乎被全部氧化成CO2，完全不能够离开海洋，留下了一支庞大的噬甲烷菌军队。

我们再从量级上来考虑这个问题。墨西哥湾事件按照测算释放了9.1-12.5 Gmol 的甲烷，相当于2.2亿立方米。没有找到很好的南海可燃冰储量数据，姑且用这张新闻老图看一下：

图：神狐海域可燃冰示意

神狐海域可燃冰共194亿立方米甲烷，若百分之一在崩溃事件中释放，便是1.9亿立方米，略低于墨西哥湾的量。而且墨西哥湾的微生物海同时氧化了大致等量（以耗氧量计算）的石油。同时，墨西哥湾事件中噬甲烷菌部队表现出的效率说明甲烷的释放还没有达到生物承载力。所以说，若南海发生可燃冰开采事故，大多数甲烷会被氧化。

虽然很难进入大气造成温室效应，这些甲烷也会对海洋形成危害。因为甲烷被氧化成CO2，过程当中造成海水大规模缺氧，产物二氧化碳又形成海水酸化，对海域生态势必带来冲击。

另一方面，海洋甲烷排放并不是罕见的事，而是每时每刻都在发生的。对于南海，一个今年的测量表明它自然状态下每天都会释放67万立方米甲烷。（Tseng et al., 2017)而全世界的海洋排放加起来，不过是奶牛打嗝的七分之一。在大气中，甲烷的主要归宿是被羟基自由基消耗。这个过程仅仅需要八年。大气中的甲烷平衡是一个多来源的复杂系统，近几年吸引了大量的关注，因为我们对这个平衡知之甚少。比方说,人类文明以来甲烷含量的总体趋势是攀升，但是1999—2003年却出现了一个诡异的暂停，原因也是众说纷纭。

为什么很多人觉得可燃冰很可怕？个人觉得是很多研究想象了可燃冰在地质历史上的大型暖化事件中扮演的角色，比如雪球地球的结束，比如古新世—始新世极热(PETM)。这些研究的重点主要在会不会形成“暖化——极地冰盖熔融和海底升温——甲烷释放——更加暖化”这一个全球性的正反馈上。我相信人类在局地的一些试探不会造成全球气候变化。

虽然我对开采技术不了解（感兴趣的可以移步 @Claudia的回答），但是昨天看到这个消息，非常激动！因为在实现可控核聚变之前，天然气是人类最理想的燃料，清洁，高效，安全。我国的能源结构不合理问题的解决已经到了刻不容缓的地步。这个成功的背后，是中央这十几年的高瞻远瞩和大力支持：

如果您持不同意见，欢迎在评论区留下您的看法。

一些参考文献：

很好，我们距离被强温室效应和强海洋酸化引发第六次大灭绝又近了一步。

激进的人类，真的要干出蠢事吗？

• 甲烷的温室效应是二氧化碳的数十倍；
• 海底沉积物中广泛存在着天然气水合物；
• 极易在稳定条件突变的情况下发生不可逆的爆发；

失稳条件包括但不限于：海底大规模滑坡、压力条件变化、温度条件变化等。

现今在北冰洋、美国东海岸都发现了因为海水升温引发的可燃冰自行分解；

1945年巴基斯坦沿海地震造成滑坡释放了一批可燃冰；

地质历史时期有非常多的可燃冰爆发记录；

其中包括南海神狐海域在11k-8k年前发生过的局部爆发和海洋酸化记录。

• 可燃冰的开发伴随着地层中的固体物质气化释放；
• 如果不进行物质回填势必无法长期开采：气体空腔怎么承受上覆几百米沉积物的压力？
• 现有的回填技术是利用二氧化碳水合物，但还在试验初级阶段；
• 二氧化碳水合物的自然或被动分解，可能会引起比甲烷释放更直接和严重的海水酸化。
• 而采气井控压失败也会引起难以控制的喷发；

墨西哥湾漏油事件再难处理，终极办法还可以学苏联人拿个核弹炸井；

但可燃冰采气却万万不可使用该终极保险：嫌泄露的不够多再帮着炸一点出来？

假如发生技术上彻底失控的井喷（墨西哥湾还算可控，苏联那个才是真不可控），怎么办？

点把火跑路吗？

• 全球范围的可燃冰开发竞赛正在拉开帷幕，中日在第一轮得分，美俄仍在研究；
• 相信不久以后，我们会看见俄罗斯和美国的开采队伍，在西伯利亚和阿拉斯加以北的北冰洋里架起钻井平台；
• 日本在冲绳海槽里立满井架；
• 中国和东盟搁置争议共同愉快的开发起可燃冰；

我们距离大规模商业开采伴生的开采事故，和发生雄伟壮丽的海底甲烷大爆发还有几步远？

• 甲烷在大气和水环境中最终都会演变为二氧化碳，增加大气和水体的二氧化碳水平；
• 大气就不说了，说海洋吧：过高的水体二氧化碳水平会造成海洋酸化；
• 海洋酸化会对海洋生物的碳酸盐介壳造成毁灭性冲击；
• 同时出现的还有甲烷氧化消耗海水氧气问题，海水缺氧+酸化，结果不要更好看哦！

地质历史上最严重的海洋酸化及缺氧事件，出现在二叠纪末期：

最严重的阶段，海洋里看不见碳酸钙介壳，只有硅质骨骼。

而在二叠纪，CO2的累积慢的令人难以察觉：

以整个陆地缺少新鲜造山运动（盘古陆已形成），导致岩石风化吸收CO2能力下降为背景；

加上西伯利亚大火成岩省活动了几十万年；

可是工业时代以来，我们造成了怎样的CO2堆积速率呢？

在速率上，人类可以得满分。

• 海水缺钙、大气升温的地质记录同样发生在5500万年前，如下文汪品先院士所言；
• 距今11000年前，还没完全从新仙女木期大降温缓过神的地球，
• 以一次全世界范围的海底可燃冰爆发，开启了人类的农耕文明时代；
• 原因可能只是简单的海水升温—甲烷释放的循环正反馈。

我们正在开启一个人类历史上全新的纪元：

海水升温已经造成各地大陆斜坡、俯冲带斜坡的可燃冰自然分解；

北极海冰萎缩正在释放深藏海底的古老陆上冻土的可燃冰；

冻土消融正在自然释放北半球陆地深层的可燃冰，沿着北极圈随处可见甲烷爆坑；

海洋酸化预计将在2050年以前降到7.9左右；

实验显示，预期中2100年的海洋酸碱度，将直接溶解大部分浮游生物的碳酸钙骨骼；

海洋食物链的初步崩溃，已经是可以在你我这代人进坟墓前遇见的事情；

然后，全球商采可燃冰的竞赛，正在吹响号角。

各种人为因素造成的可燃冰非自然释放，正指日可待。

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猜猜，这一次会送我们进入哪一个文明阶段呢？

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为避免误会，这里明确一下我的态度：

支持对可燃冰的安全开采技术进行研究，支持通过实验开采验证并积累技术，

反对在可预见的近几十年进行大规模商业化开发可燃冰；

反对包括实验性开采在内的对冻土可燃冰的开发；

大力支持发展碳捕获技术，研究人工调节CO2浓度的技术；

谨慎表示：为什么不等到碳捕获技术大规模工业化以后再动可燃冰的主意呢？

前阵子不是国内有团队做出了引人注目的CO2制油进展吗？

为什么不先找一条退路呢？

• 中国的煤炭储量世界第三，产量第一。
• 燃煤废气的处理技术已经可以做到CO2和水之外零排放。
• 中国原油消耗的绝对大头是燃料油，而这中间相当一部分可以改煤或改电。
• 发电结构可以通过加大核电、清洁火电等形式改善。
• 需要的成本远小于开采可燃冰。
• 需要承担的风险更是绝对远小于可燃冰意外释放的风险。

别说什么没有别的路可走。

另一条路一直都有，只是没有人愿意去走。

就像小李子在自己的纪录片里所说：这需要人类作为一个整体，在思路上作出全面改变。

人们习惯性的只能看见自己自己生命尺度、数倍于自己生命尺度内的画面。

却往往忽视着来自另一群看惯了更长时间尺度的人的警告。

这很Homo。

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作为地质专业人士，表达一个地学界内没有什么争议的可燃冰风险问题，竟然引来一串批评的声音。这充分说明普通公众对这一领域不了解。不知者不罪，但乱喷之前能不能先了解一下专家怎么看待可燃冰？

汪品先院士：

但是，可燃冰开采不当会有负面效应。可燃冰确实在地质历史上“闯过大祸”。5500万年前，也就是恐龙灭绝后大约1000万年，海水的升温一度诱发海底天然气水合物大量释出，在短短几千年间大约有2万亿吨碳(相当于目前全球煤炭储量的1/5)以甲烷形式放出，温室效应大爆发。结果，全球骤然升温5℃～9℃，大洋酸度突然增高，海底缺氧，导致大量海洋底栖生物的灭绝和迁移。 所以说，可燃冰在低温高压环境下是稳定的，温度和压力的变化会导致大量气体的释放，如果开采不当，会引起滑坡等海底重大灾害。7000多年前，挪威岸外发生300公里长的海底大滑坡，就是可燃冰释出同时发生。近来的深海考察发现，可燃冰的释放可以从海底喷出1400米高。有人猜想，百慕大“黑三角”灾难的谜底可能就是可燃冰释放…… 汪品先：可燃冰是福音书也是双刃剑

最后，不要问我要文献。这些nature上天天登的东西请自己去搜。

对全球变暖现状和危险还不那么了解的可以去看我去年年底的回答（至今还留一个尾巴没更新）

“搁置争议，共同开发”的真正含义就是：大家都可以去那开采，至于倒底有没有开采能力，那就各凭本事了。。。