今年5月，中国声称在利用晦涩的化石燃料资源方面取得了突破：那里的研究人员设法从海底的冷冻泥浆中吸收了稳定的甲烷气体。同月，日本也这样做。在美国，研究人员从墨西哥湾的底部拉出了泥泞的，甲烷浸泡过的冰的核心。
几十年前，利用这种古怪的燃料来源的想法将被认为是疯狂的 - 既昂贵又危险。直到最近，甲烷浸泡的冰仍被认为是爆炸性的不稳定。在墨西哥湾，传统的石油钻机多年来一直在这些冰冷的沉积物周围tip脚，试图避免它们。
加拿大地质调查局的斯科特·达利莫尔（Scott Dallimore）说：“这些沉积物对石油勘探感到痛苦。”不小心的融化沉积物在传统的石油和天然气场上可能导致钻井基础设施崩溃，或者管道用冰堵塞。例如，在2010年在墨西哥湾爆炸了深水地平线油钻机之后，水和甲烷形成了一个冰冷的塞子，该塞子塞满了一次试图停止漏油的尝试。
美国科学家在俄勒冈州海岸发现的一块甲烷水合物。USGS
现在，随着对冷冻气体的研究消除了一些更大的恐惧，潮流已经开始转变。达利莫尔说：“我们一直认为这些是爆炸性和危险的 - 不是。”这些令人放心的发现以及能源需求的上升，刺激了某些国家，尤其是印度和日本等化石燃料贫困国家 - 对商业提取进行认真思考。
But there are still concerns about the wisdom of mining this unexplored corner of the fossil fuel landscape, including the possibility of triggering underwater landslides, unleashing tsunamis, disturbing ocean ecosystems, and — most important of all — more than doubling the planet’s natural gas supplies and the planet-warming emissions that go along with them. So is drilling for methane hydrates really a good idea?
几十年来，人类一直在追逐较小，怪异和难以获得地球的裂缝的化石燃料。在1990年代，艾伯塔省油砂的沥青状污泥看起来像是一种可行的资源。到2003年，由于不断变化的技术和经济学，加拿大在国际油库桌上站在第二位，仅次于沙特阿拉伯。然后，在2008年左右，液压压裂或压裂变成了所有的愤怒：化石燃料公司开始向页岩岩石注入水，沙子和化学物质，将它们分开并从裂缝中吸收天然气。从那以后，这两种技术都有其随之而来的环境问题，一直占据头条新闻。
甲烷浸泡的冰是最新，最奇怪的资源，竞争列入可剥削的天然气。
几十年来，人类一直在追逐较小，怪异和难以获得的地方的化石燃料。
这些在技术上称为甲烷水合物或甲烷覆盖物，这些沉积物是简单的冰，上面有甲烷分子被困在水分子的晶体笼中。甲烷水合物形成在气味，潮湿，寒冷和压力下的地方，例如多年冻土或海底。一块甲烷水合物看起来像肮脏的雪球。但是，请打火机，雪球在火焰中升起。有人称其为“火冰”。
No one even knew that hydrates existed in nature until the 1960s; the first sample wasn’t pulled from the seafloor until 1979. But researchers soon came to realize there is a ridiculous amount of the stuff. There are now thought to be 1,500 to 15,000 billion tons of carbon locked up in hydrates around the world — comparable to the 5,000 billion tons of carbon in all the planet’s oil, gas, and coal. Even though only a fraction of this is mineable, in the United States it has been estimated that exploiting hydrates could bump up that country’s natural gas deposits seven-fold.
是否可以成功利用水合物的第一个测试不是在水下进行，而是在加拿大北部的永久冻土中进行的测试。在2002年，然后在5年后再次，包括达利莫尔（Dallimore）在内的研究人员在Mallik（Mallik）解决了水合物，Mallik是Beaufort Sea附近Mackenzie River Delta岛上的一个地点。当时和现在，这个想法不是在物理上挖掘水合物，而是将其融化（或“解离”）到位，因此可以将气体抽出。他们发现，加热水合物的工作状况不佳，但是使它们抑制它们的障碍是有用的。当水从地面抽出并下降下方压力时，水合物变得不稳定。然后，它们倒入了水和气体的组成部分，因此可以吸收甲烷。
多年冻土站点可能更容易访问，但是水合物母亲（占全球供应量的99％）处于水下。日本在2013年进行了首个深水水合物生产测试。日本工程师通过一公里的水和几百米的泥浆钻探到北京槽中的60米厚的水合砂。抽水降低了压力，气体开始流动 - 每天20,000立方米，比Mallik高约10倍。当他们的井被沙子堵塞时，他们的测试停止了。
已回收或确认气体水合物的位置图。单击图像放大。unep
这些都是短期测试，持续数周，而不是几年。但是结果足以刺激更多的工作。In 2015, the Indian government found a mineable deposit in the Bay of Bengal, and has said it aims to have commercial production in place by 2020. The details of Japan’s 2017 tests have been kept quiet so far, says Tim Collett, a Colorado-based U.S. Geological Survey (USGS) expert on hydrates. But China reported a top flow of 35,000 cubic meters of gas in a single day from their 2017 experiment. Though U.S. efforts have so far been more scientific than commercial, the drilling in the墨西哥湾已经表明，该地点可能是未来甲烷水合剥削的可能候选者。
早期与海底水合物陷入困境的关注点是，从理论上讲，戳戳和刺激可能会导致大块水合物意外破坏稳定。至少有两个原因，这是一个令人担忧的担忧：将足够的气泡释放到水中，也许它们会降低足够多的水的密度以使船只上方沉没。另外，甲烷的效力至少是二氧化碳作为温室气体的20倍，因此，如果大量释放到大气中，它将加速气候变化。幸运的是，这两个问题都消失了。
大型水合井喷可能以前发生了 - 不是由大自然触发的，而不是由人类触发。北极海底的公里范围的陨石坑被认为是由甲烷气体制成大约12，000年前崩溃了。大约5500万年前，从水合物中释放了1,200-21亿吨的甲烷碳被指责帮助全球温度飙升约5度C（9°F）。
但是，领导者的卡罗琳·鲁珀（Carolyn RuppelUSGS气体水合项目在马萨诸塞州的森林洞中。现在认为地球历史上其他大甲烷爆发来自湿地而不是水合， 她说。Ruppel说：“我们看不到灾难性爆发的很多证据。”
到目前为止进行的生产测试表明，困难的部分是将气体释放出来，而不是阻止其逃脱。钻机必须用能量抽水，降低压力并取出气体；停止抽水并停止解离，使失控的破坏稳定。达利莫尔说：“我们一次又一次地在阿拉斯加马利克和日本的样品和现场测试中看到。”
Ruppel补充说，即使甲烷从海底沉积物中逸出，也不太可能到达地面。研究表明大部分被困在沉积物中，被微生物吞噬或溶解在水中。达利莫尔同意：“几乎没有任何东西能使它进入气氛。”
与压裂不同，没有化学物质与萃取：仅甲烷和水。
然而，仍然存在真正的担忧。消耗甲烷的水中的微生物消耗氧气并释放二氧化碳，从而使水更酸。这些条件会给海洋生物带来压力。这是由深水地平线爆炸意外测试的，该爆炸不仅释放了油，还释放了甲烷气（来自水库，而不是从水合物中）。尽管研究人员无法仅将任何负面的生态系统影响对甲烷释放产生影响，但随后在水域中发生了变化。Ruppel和其他人计划在接下来的几个月中调查大西洋的一些天然甲烷渗漏，以了解它们可能如何影响水化学。
加拿大博福特海附近的Mallik钻探地点的鸟瞰图。Suzanne Weedman/USGS
Drilling and gas extraction could also destabilize the ground enough to cause an underwater landslide. “The major risk is slope failure,” says Klaus Wallmann, who is leading a德国研究计划探索水188最新下载地址合作为天然气资源。水合物可以像一种水泥一样将海底沉积物保持在一起。如果他们受到干扰，可能会导致地面崩溃，消除当地的生态系统，甚至理论上触发海啸。但是，向沃尔曼保证，“海啸主要的不太可能。”
存在减轻这些风险的方法，例如不敲击陡峭的斜坡或水合物靠近海底的地方。矿工还可以用燃煤电厂或其他来源捕获的二氧化碳将甲烷换成水合物中，狡猾地塞掉了一些温室气体，同时还可以保持冰冷的水合稳定。美国在2012年的一些阿拉斯加多年冻土中测试了这一想法。它起作用了，尽管他们无法以很高的速度吸收甲烷。
2014年联合国环境计划（UNEP）报告结论是，水合剥削的环境风险“可能与常规[天然气]项目相似。”但这仍然留下了一个重大问题 - 剥削了另一个大量的温室气体来源。UNEP报告的编辑Yannick Beaudoin说，这就是真正的危害。挪威Arendal的首席科学家Beaudoin补充说：“由于某些地方的可再生资源现在在某些地方调情煤炭，我们可能会避免这种“危害”。”Beaudoin补充说，像中国这样的国家可能会选择提高其对可再生能源的投资，而不是将资金投入到新颖的化石燃料中。
The real thing holding back hydrate mining isn’t technological, political, or environmental, but economic.
未知的人仍然让一些观察者担心，并想知道在逐步加剧之前，该行业是否以及如何受到监管。“我们需要更好地了解此类运营的风险以及如何管理它们。”最近的一期自然。沃尔曼说，国际海洋法法庭主席弗拉基米尔·戈利辛（Vladimir Golitsyn）询问了他是否需要法规以及可能采取什么形式。
同时，阻止水合产量的真实事物不是技术，政治或环境，而是经济。达利莫尔说：“在北美，我们充满了天然气，没有人关心（水合物）。”
Collett指出，典型的深水天然气井每天拉出超过一百万立方米的甲烷，比迄今为止水合物管理的价格高出约50倍。他补充说，但这可能并不像看起来那样大的问题。印度进口其能源的三分之一以上；日本超过90％。Collett指出：“他们的天然气成本是我们支付的4倍。”对于他们来说，水合物看起来越来越吸引人。
