新能源的创新之举——人造甲烷水合物
科学家已探索出人工甲烷水合物的制备工艺。他们在实验室中利用活性炭材料作为纳米反应发生器，成果模拟并加速甲烷水合物的自然产生过程。此项研究的突破之处在于将甲烷水合物自然产成过程的时间大大缩减，从而方便了其在技术应用领域的使用。
《Nature Communication》上发表了一篇有关人造甲烷水合物制备工艺的论文，该项技术由阿利坎特大学无机化学系的先进材料实验室内成员开发出来。
该项研究由阿波罗、雷诺索和曼纽尔牵头，并由刚刚完成阿利坎特大学实习工作的卡利斯实施。研究者们在实验室中利用活性炭材料作为纳米反应发生器，从而模拟并加速制备甲烷水合物的原始过程。研究的突破之处在于将甲烷水合物的自然形成过程所需要的时间大大缩减，仅仅只用几分钟便可以完成其制备过程，从而方便了其在技术应用领域的使用。
30多年来，阿利坎特大学一直致力于研究高性能活性炭。用首席研究员西尔韦斯特的话说就是，“这种材料不仅在消除污染空气及工业废水中有毒分子颗粒上具有巨大潜力，还有望用作气体存储系统”。
这些研究成果都为探索甲烷水合物的合成过程提供思路，也会成为燃料使用的新途径:就像天然气的运输替代汽油柴油运输，以及天然气的长距离运输问题的解决方案一样（不同于以往低温运输的解决方案，新技术允许气体在更接近室温的条件下运输）。研究者介绍说，“我们得出的数据表明，在100个大气压下，一些煤矿每单元体积的湿煤可提供300倍体积的甲烷。”。
这项在煤孔内人工合成甲烷水化物的研究其实是利用了“限域”效应。西尔韦斯特解释说，“实验环境要比自然环境的压力和温度条件温和一点:30个大气压、2℃，而甲烷水化物就在之前打湿的活性碳材料表面合成。”。
阿利坎特实验室此次合成并分析了甲烷水合物之后，就在进行过中子散射的阿普顿实验室和巴塞罗那的ALBA加速器上进行了最后阶段的实验，“这些研究首次证明了一种与天然结构类似并明显具有更高动力学活性的甲烷水化物可在有限空间内合成”。
LMA国际集团的其他成员还有日本讲师金子—他负责协调该研究方向演唱会合作项目的进展，以及来自瓦伦西亚化学技术研究所的费尔南多•雷伊—他负责ALBA和牛津大学合作研制加速器项目的测试。现美国橡树岭国家实验室成员、牛津大学中子加速器项目的前首席研究员蒂米拉米雷斯也参与了这项研究。
知识背景
天然气水合物(也称为包合物)的晶体结构类似于笼子状，即一群分子围绕着某种特定性质的中心分子排列。当笼壁由水分子构成、空腔内存在甲烷分子时，甲烷水合物就形成了。
甲烷水合物形成于自然界中非常特殊的物理、化学和地质条件,只能在海洋的底部发现，而在寒冷西伯利亚地区的底土中比较少见，被称为永久冻土。
数百万年来，洋流卷起并沉积下来不计其数的有机质。在热催化及微生物和细菌的分解下，形成了最初的海洋水合物甲烷。也正因为如此，甲烷水合物一般分布于靠近海岸线大陆坡水平面下约300～500米的水域中—那里积累有充足的有机质，还有适宜的压力和温度组合条件。甲烷水合物是地球上存储量最多的天然气，分布于大陆架附近。据估算，其储量是现存于地球上所有化石燃料(包括石油、天然气和煤炭)的两倍。
据专家介绍，地球现存五万亿吨的甲烷，这大约是燃烧煤炭、石油和天然气得到的碳年排放量的500倍。2013年, 日本首次开展课题，用增压的方法从海洋沉积物中提取甲烷。这项技术预计在2018年得以实现。
由一立方米的水合物释放180立方米的甲烷 ---天然气的主要成分，可得到水合物的化学式为(CH4)4(H2O)23，或者可以表示为5.75摩尔水和1摩尔甲烷的组合，这也与甲烷的质量分数13.4%相一致。水合物的能量密度高，且存储温度(-2℃)高于液化天然气的存储温度(-162℃)，这意味着只要他们能够通过尽可能的模拟自然环境，在几分钟的短时间内制备出甲烷水合物，就可以为未来的长途运输大量甲烷提供解决方案。
