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“可燃冰”化學結構
新聞會客廳現場
李小萌(主持人)：當全人類都面臨着能源危機的時候，一種新的能源被發現，哪怕是一種可能性出現，人們都會覺得充滿了期待和好奇，今天我們請到了國土資源部中國地質調查局的總工程師張洪濤先生，歡迎您。5月1號凌晨在中國南海北部發現可燃冰，您是在第一時間就知道這個消息的嗎？
張洪濤：是的，因爲這項工程我們已經做了十年，我是工程的總指揮，所以在5月1號凌晨我接到了前線的報告非常興奮，但是我聽完報告以後就不興奮了。
李小萌：爲什麼？
張洪濤：因爲它的樣品融化了，它沒有用我們的保壓取新裝置，保溫保壓的，所以要求他們繼續幹，不算，因爲我們在2004年已經取到了樣品，也是化掉了，近年來有些國家也只是取到了融化以後的樣品，我說不算數。一直到5月5號凌晨，在第四個井位的時候，終於拿到了固體的樣品，而且立刻就封存到我們的液氮罐裏面去。我這纔敢跟我們的上級，跟我們的同行，包括國外同行通報，這算是真正地採到了樣品.
李小萌：那太好了，今天我們這個節目也有希望了，就是可以看看那個樣品是什麼樣子。
張洪濤：是的，這種天然氣水合物樣品各種各樣，現在世界上拿到的都以塊狀爲多，一共有三種類型。
李小萌：您拿的是圖板，沒有實物？
張洪濤：因爲它要保存在高溫、高壓環境的一個罐裏邊，如果拿到這兒已經化掉了，也要變成湯了。
李小萌：就不能拿出來給我們看。
張洪濤：三種，這是國外打到的，這是我們中國這一次打到的，這就是可燃冰的冰穴、冰點，都清清楚楚，這是我們首次打到的原生狀的海洋深處的樣品。
李小萌：在海水深層就能看到這種樣態，這就是可燃冰，是這個概念嗎？
張洪濤：也不是，這次打到的樣品深是1250米，也就相當於一公里深，還要鑽探往下走了兩百米，在底下取出來這麼一個樣品，所以這個樣品來之不易。
李小萌：這次拿上來多少呢？
張洪濤：特別遺憾，第一次拿到了一共是45公分長、5.5公分，相當於擀麪杖那麼大，在第二個航次我們取到了大量的樣品，所謂大量的也就是有幾段那麼長，大概三到四段那麼長。因爲太難了，印度在取樣的時候，它打了19個鑽，只有一個鑽取到了樣品，而且這個樣品才幾十公分長。我們打了四個鑽，有三個鑽取到了樣品。
李小萌：命中率這麼高？
張洪濤：我們對地球物理的資料反覆處理，要求必保成功，所以我們用三種模型，用三個大型計算機反覆計算以後確定了這四個井位。
李小萌：說明這個點確定的時候是相當準確了。
張洪濤：這個確定的水平是公認的，世界上國外的科學家都認爲非常高。
李小萌：您沒有把樣品給我們帶來，只給我們看了圖片，沒關係，我們這兒有。我們看看，我們把它點着。這和可燃冰的燃燒有沒有可比性？
張洪濤：應該說燃燒是全世界都一樣，都是燃燒，但是這個是固體酒精。
李小萌：您怎麼這麼快就給我們把底漏了呢？
張洪濤：可燃冰如果燃燒的話跟這個基本上一樣，但是我覺得固體酒精燃燒以後的火苗，遠遠沒有可燃冰的火苗那麼漂亮、那麼美麗，因爲我們的可燃冰非常純，它的純度達到99.7%到99.9%，所以發出來的火苗是藍顏色的，特別純淨的、特別漂亮的、特別美麗的。
李小萌：這就是藍顏色的火苗。
張洪濤：我看不怎麼藍。
李小萌：火苗越藍說明它越純對不對？
張洪濤：是的，溫度也越高，熱量也越大。
李小萌：像固體酒精燃燒也沒有聞到什麼刺鼻的氣味，也看不到有煙，可燃冰的燃燒是不是也如此？
張洪濤：固體酒精裏面肯定也含有一些雜質，所以肯定有一種刺鼻的味道，我們這次提出來的一些天然氣水合物它的氣體，那麼純淨，是無色、無味、熱值最高的，所以這是非常好的，連外國科學家在場的都覺得驚訝，怎麼那麼高品質的可燃冰。我們也覺得特別自豪，因爲它將來對二氧化碳排放來說，是一種非常有利的信息，可以大大減少二氧化碳的排放，還有甲烷的排放，它對綠色效應、溫室效應可以起到一個非常好的優質的一種燃料。
李小萌：它作爲能源，比如說和煤、石油相比較它的優勢都在哪兒。
張洪濤：現在的燃料基本上是這樣的，煤、石油、天然氣這三大類合起來我們叫化學能源、化石能源，化石能源是什麼意思？就是成千上萬年以前，植物、動物死亡以後沉積在地下，慢慢脫水碳化以後就變成了這些東西。它的能量是很不一樣的，我有一個圖板，這是煤，煤的熱能用焦耳算，它的單位叫焦耳，它一公斤能夠釋放2.9左右熱量，汽油比它好，一公斤可以產生的熱能大概是4.7左右，天然氣還高一點，大概七到八，這是最高的，它的熱效益最好，它發出的熱最大。如果說可燃冰同體積的燃燒以後，它的熱量是天然氣的164倍，你想想這是怎麼個數字，所以對於人類社會來講，它利用太陽能也好，利用風力發電也好，遠遠不如這種大宗的，能夠解決根本問題的能源，所以天然氣水合物成爲全世界各國科學家、政治家、老百姓都特別特別關注的一個重大的前沿課題。
李小萌：如果作爲能源，您剛纔說的是一個熱效能的指標，另外還有一個指標就是我們要找清潔的能源。
張洪濤：對，如果純淨的可燃冰，它大部分都是可以燃燒的甲烷，甲烷就是天然氣，還有一部分乙烷，乙烷也能夠燒。我們在南海發現的，沒想到那麼純淨，人家一般都是70%、80%，我們三組樣品，第一組是99.7%，也就是說0.3%，千分之三纔是其它的，其它的大多數是乙烷，它也能燒。第二組樣品，平均的是99.8%，最近好消息，12號，我剛把第二個航次接回來，他報告的數據99.9%，表明它的純淨度特別特別高，而且埋藏在我們祖國的海底，所以這個消息對我們來說，，打個興奮劑一樣，特別高興。
李小萌：這樣我們就瞭解了可燃冰是一種非常有優勢的能源，可燃冰本身究竟是一種什麼樣的物質，什麼條件下，什麼樣的地理環境下它可以形成？
張洪濤：兩百年前開始實驗合成，合成的時候是很純淨的，它就是用甲烷，加上水，在高壓環境下，結果生成了這麼一個怪東西。
李小萌：您老用怪東西這個形容詞。
張洪濤：很怪，爲什麼叫怪？第一，它不叫粒子，不叫分子，它是分子的結合體。第二，它形狀怪，它像燈籠一樣。第三，它有時候不是甲烷，有時候是乙烷，有時候還有二氧化碳放在裏面，我們叫可燃冰。它是冰嗎？樣子像冰，溫度很低，大概零到十度左右，在海底高壓情況下可以到十度也不化，但不能再高，高了就化掉了，樣子像冰。同時它裏面有很多的雜質，不管有多少雜質，只要這個可燃冰拿出來，一點火就能着，冰是不能着的，因爲它不是燃料，所以它叫可燃冰。另外由於它這個特性，就決定了它必是埋藏在海底的四百米到三公里這麼個深度，再深也不行，再淺也不行，再淺了以後就融化了。還有一個地方能生存，就是永久的凍土帶。
李小萌：青藏高原。
張洪濤：是的，所以我們國家永久的凍土帶有兩處，一處在青藏高原，一處在大興安嶺，百分之七十幾在青藏高原，我們中國地質調查局，青藏高原的項目今年是第三年，最初步的勘察找到了一些苗頭，目前還不能說找到了，但是加拿大就在永久凍土帶正式打鑽，取到了實物樣品，非常振奮人心的消息，它也是一個國際合作，有十來個國家一起，在我們全球有60%以上的海底符合這個環境，所以爲什麼人類很興奮，既然那麼多地方可以生成這種東西，我們就有希望能夠找到大量的能夠滿足人類需要的天然氣水合物。
李小萌：目前有一個在世界範圍的分佈地圖吧？
張洪濤：有。
李小萌：那個圖我們也看一下。
張洪濤：這張圖是非常草的，這是分佈圖，圓圈的、圓點點的、紅的，凡是圓的地方都是在水下發現的，不在陸地，方塊的地方都是在陸地發現的。
李小萌：幾乎就是遍佈這個大洋和陸地的銜接的地方？
張洪濤：我剛纔說它很怪，還怪它的地方很怪，它不在平平的海底，它必須在海底的斜坡，叫大陸坡，我們中國它就在這個位置，它是一種斜坡上突然陡起來的一個地方，水深大概是千把米到兩三千米，我們國家是在一千米左右發現的，估計大概到兩千米之間還是有大量的地方。
李小萌：爲什麼它尋找起來這麼困難，我們用了十年的時間投資五億，纔剛剛找到一些希望，爲什麼這麼難？
張洪濤：我覺得投資五億不算多，因爲日本投了兩個五億，是美元，印度投了一個三千萬和五千萬，都是美元，所以我們的人民幣投下去，實際上我覺得從效率上來講，還是可以的，關鍵我們還是加強了國際合作，因爲這是全球共同的一個難題，即使中間失敗了我們也繼續做，比如說2004年我們就遭受了一次大失敗。2004年，當時我們的樣品就是取樣了，別的什麼證據都有了，一系列的證據，地球裏、地球外，生物、地熱、地質還有其它的證據都有了，就是沒有取到實物樣品，後來我們科學家再三論證，在南海肯定有，就要打鑽，因爲它水深，水深一千米左右，最淺是九百米，就是我們地球物理勘探到的，怎麼辦？我們就找了我們國內的一流的油氣勘探公司，海上的，我們最好的石油鑽探它的深度只能打到四百米，水深四百米夠不着，我們又研究了一下，說能不能我們給點錢，研究研究，他說要進十個億才能把我們的四百米的水平提升到七百米，還夠不着，我說你到七百米的時候幾年？五年，五年以後才能夠達到七百米的水深水平。
李小萌：還要投十個億。
張洪濤：十個億左右，還不一定成功，在這種情況下，我們總共才投了五億，你有試驗要等，各國競爭又特別激烈，印度、韓國、日本都在做，我國臺灣也在做，在這種情況下，我們跟德國的科學家一直在聯繫，德國有個海洋基地，它叫吉爾基地，吉爾基地是世界上頂尖的海洋科學研究中心，其中它有一位科學家名字叫休斯，休斯教授六十多歲，應該說他是全球天然氣水合物現場採樣的首席科學家，近年來他應該說是採樣、研究的一個最頂尖的大家吧，他跟我們特別友好，他說我們給他寄去了一個標本，我們做了那麼多生物標本，只有一個，拿到了一個雙殼類的活的標本，當然取出來以後死了，寄給他，他給我們發來個E—mail，說你這個標本肯定跟水合物有關，底下有水合物，我就問他，有水合物的可能性多大，他說55%，我特別不高興，因爲中國人的習慣是不到60%算不及格的，我說才55%，他說你不要忘記，我以前取到所有的水合物的地區我給的分數是45%，今天給你55%，是我有史以來給你的分數最高的，你去試一試。但是我們沒有采樣器，也沒有鑽探設備，這個技術上我們中國還差很多，最後他就說了，這樣吧，我們共同努力，他就向德國政府搞了一筆貸款，不叫貸款，叫援助款，這個援助款相當於有兩千來萬人民幣，無償地把他們在世界上最先進的太陽號船調給我們，到南海來作業。另外他說你也出點錢，我說行，我出點錢，出幾百萬，他上14個科學家，我們上14個科學家，後來我說，那麼深的採樣，必須是高壓低溫的採樣裝置你得弄來，他說他去借，花了一萬五千美元，借來一個重力採樣的機器，就是一個紮下去，扎出岩心，岩心最長的可以長到好幾米，大概兩三米長，我看什麼證據都有了，休斯教授告訴我，肯定沒問題，我們所有的論證都是五星，都覺得沒問題，我就跟我們領導說了，這次取樣，有把握嗎，問題不大，不行，你給我講準了，百分之幾十的把握，我說55%，他說不行，55%怎麼讓你去幹這個，領導說不行，我說這樣吧，我說保證拿到，拿不到我辭職。真的嗎？軍令狀我就立了，我是真的辭職。
李小萌：你心裏有底嗎當時？
張洪濤：我心想沒問題，因爲我研究了那麼多，我想還沒有。
李小萌：可是德國專家說55%。
張洪濤：是的，但是我判斷下來，因爲我們有三百多位科學家一起工作，我就這麼上了船，我跟28個兩國科學家一起奮戰在南海，最後我剛纔就說了，打到了一個疑似樣品，就是說拿出來化掉了，但是當場測了裏面的氣體，多數就是甲烷，非常好。在這種情況下我們就下保壓器了，必須把冰狀的東西上來，第一次下去，起來，它紮下去以後裏面有自動關閉，關閉以後抽真空以後，它就副壓才能夠保持裏面的壓力和溫度，結果沒想到裏面都是泥沙，有縫隙，提到半截就漏光了，水漏光了，裏面的東西撈起來全是融化以後剩下的雜質，沒東西。第二次下去，撈起來全變成水，也漏氣了。第三次咬咬牙，下去，下去以後，機器扎壞了，爲什麼呢？因爲我們現在看來也是好事，底下，我們的水合物特別豐富，豐富以後量大，量大以後以一下子又跑不到地面，跑不到水面，它就跟海水反應了，跟海水反應以後就形成了碳酸鹽，什麼叫碳酸鹽？碳酸鹽就是大理石，成分一模一樣，不過它是亂七八糟，不是純淨的。我們給它起了個名字叫碳酸鹽介殼，這個介殼有多厚？有五十公分到兩米厚。
李小萌：而且硬度也相當了得。
張洪濤：硬度比水泥硬，厚度兩三米厚，那是不得了。
李小萌：把機器扎到上面。
張洪濤：機器扎到上面，激起扎裂了，報廢了。所以外國人也挺可惜，他租給我們的，當然他要自己負責了。這個都是小問題，就是沒取到樣品。
李小萌：辭職。
張洪濤：辭職，沒錯，我回到北京就辭職了，我說我引咎辭職，我說怎麼搞的，老天不幫忙，後來領導說了，戴罪立功，再給我幹一輪，看看行不行。
李小萌：這三年您就是戴罪立功。
張洪濤：所以我的壓力就是忍辱負重，非常難。
李小萌：不知道您身上承擔了這麼大壓力，以爲這次就是一個捷報報出來，這麼簡單，其實每一個捷報背後都是有相當複雜的一個過程。
張洪濤：十年磨一劍，這個十年不是那麼好過的，從1997年開始我們就上了，連續兩年的研究項目，就是追蹤，國外怎麼做的，水合物可能不可能存在，從理論上有沒有希望，從實踐上從哪個路子走，我說這樣，連續兩年到南海去幹幹看，南海，第一年拿出五百公里地震路線，直線走，只要能產生了BSR，就有希望，什麼叫BSR？當地震波下去再反射上來，碰到泥土，淤泥反射上來的一種樣子，碰到天然氣水合物以後，因爲水合物是一層，再往下走一點，再反射上來晚一點，相當於我們光學裏面的雙摺作用。這個叫海底反射，四反射波，英文叫BSR，沒想到第一年五百公里裏面，立刻我們解釋出150公里的天然氣水合物的反射波的特徵。
李小萌：您的這種信心從一開始關注到天然氣水合物這個領域，可燃冰這個領域，就始終沒有恍惚過，沒有動搖過？
張洪濤：在2004年我們在德國太陽號上面取樣的時候，我的心情是，現在看來是不太容易理解的，外國人也不容易理解，休斯教授，頂尖的，人家叫他天然氣水合物之父，老先生跟我兩個人我們睡不着覺，我們就起來商量，說這傢伙，明天第一次保溫取樣，保溫保壓取新，我們說會不會成功，會不會失敗，我說看你了，你不是說55%嘛，他說我也打鼓，這樣吧，不睡了，起來，我們就在甲板上，取樣器長三米左右，三米是淺顏色的鍍層，我就在上面畫了一匹馬，馬道成功，他寫了一顆紅心，旁邊用德文寫的上帝保佑，後來兩個女科學家也睡不着起來，因爲她們怕炸鍋，但是她們又覺得應該成功，畫了幾個小天使，寫了幾句詩，這個詩是德文的，我也看不懂，他們告訴我是美好的願望的意思，要取到天然氣水合物。所以壓力非常大。
李小萌：但是現在我們像您說的2004年包括這一次的技術，包括工具還是依賴於其它國家的？
張洪濤：是的，但是我們在十五期間，我們取樣器有國家的863支持，已經研製成功，水平跟它一樣大，因爲它還有很多配套設備，所以不能用於這次勘探，但是它的概念的機器和有關的配套設備正在研製，核心設備已經研製完了，成功了，我們在湖泊裏已經試驗了，但那麼深的水還沒有試驗，它取決於方方面面的條件，包括材料，包括配套的設備，特別是包括電纜相應的一種後勤的保證，所以這個工作現在正在做。
李小萌：什麼時候能夠真正攻克這些，把它變成一個民用的可用的能源，這個時間表您心裏有嗎？
張洪濤：國際上的時間表基本上定在2015年到2020年左右，我們國家如果向前趕，晚他們十五年到二十年，大概2050年左右，我想通過努力能跟他們拉平。
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