可燃冰相關知識

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可燃冰,學名天然氣水合物,其化學式為CH4·8H2O。

可燃冰是未來潔凈的新能源。它是天然氣的固體狀態(tài)(因海底高壓),它的主要成分是甲烷分子與水分子。它的形成與海底石油的形成過程相仿,而且密切相關。埋于海底地層深處的大量有機質(zhì)在缺氧環(huán)境中,厭氣性細菌把有機質(zhì)分解,最后形成石油和天然氣。其中許多天然氣又被包進水分子中,在海底的低溫與壓力下又形成可燃冰。這是因為天然氣有個特殊性能,它和水可以在溫度2—5攝氏度內(nèi)結(jié)晶,這個結(jié)晶就是可燃冰。因為主要成分是甲烷,因此也常稱為“甲烷水合物”。在常溫常壓下它會分解成水與甲烷,可燃冰可以看成是高度壓縮的固態(tài)天然氣。外表上看它像冰霜,從微觀上看其分子結(jié)構(gòu)就像一個一個由若干水分子組成的籠子,每個籠子里“關”一個氣體分子。

對我國未來能源接續(xù)利用格外重要

我國先后于2008年11月和2009年6月在青海省天峻縣木里鎮(zhèn)永久凍土帶多次成功鉆獲可燃冰實物樣品。我國成為繼加拿大、美國之后第三個在陸域鉆獲可燃冰的國家。國土資源部總工程師張洪濤表示,在永久凍土區(qū)成功獲取可燃冰,對于我國未來的能源接續(xù)利用格外重要。新中國成立后,大慶油田的發(fā)現(xiàn)為我國甩掉了貧油國的帽子?扇急鳛“后石油時代”的重要替代能源,此次的發(fā)現(xiàn)在某種意義上可以同當年發(fā)現(xiàn)大慶油田的意義相媲美。

可燃冰的利

高效無污染,能量密度是煤的10倍

可燃冰是由水和天然氣在高壓、低溫條件下混合而成的一種固態(tài)物質(zhì),因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒而得名。

可燃冰像固體酒精一樣可被直接點燃,1立方米就可釋放出164立方米天然氣,其能量密度是煤的10倍。具有使用方便、燃燒值高、清潔無污染等特點,是公認的地球上尚未開發(fā)的大規(guī)模新型能源。

資源量大,海底儲量可供人類使用1000年

有關專家表示,可燃冰在世界范圍內(nèi)分布廣,資源量大,全球儲量是現(xiàn)有天然氣、石油儲量的兩倍,是本世紀能夠解決人類能源危機的最具開發(fā)前景的新型能源。

據(jù)科學家測算,海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。這種新型能源一旦得到開采,將使人類的燃料使用史延長幾個世紀。

可燃冰的弊

富含甲烷,開采不當將明顯加劇全球變暖

可燃冰在常溫和常壓環(huán)境下極易分解釋放甲烷,稍又不慎就可能釀成環(huán)境災難。這種特性使獲取可燃冰和采煤、石油不一樣,需要以最安全最有效的手段開采和儲存。

專家認為,開發(fā)天然氣水合物容易引發(fā)溫室效應、海底滑坡以及破壞海洋生態(tài)平衡等。在沒有解決開發(fā)天然氣水合物對自然界環(huán)境的影響問題之前,天然氣水合物還不能像常規(guī)一次性礦產(chǎn)資源那樣大量開采。

甲烷作為強溫室氣體,對大氣輻射平衡的影響僅次于二氧化碳。據(jù)測算,全球天然氣水合物中蘊含的甲烷量約是大氣圈中的3000倍,而天然氣水合物分解產(chǎn)生的甲烷進入大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%,也會明顯加速全球變暖的進程。

甲烷排入海水將造成海洋環(huán)境改變,甚至引發(fā)海嘯

除溫室效應外,海底天然氣水合物開采還會帶來更多問題。例如,甲烷氣體如果排入海水,其氧化作用會消耗大量氧氣,對海洋微生物生長發(fā)育帶來危害;如果排入海水的甲烷量特別大,還可能造成海水汽化和海嘯等,造成巨大的危害。

此外,天然氣水合物在開采過程中還會分解產(chǎn)生大量的水,釋放巖層孔隙空間,使其賦存區(qū)地層發(fā)生固結(jié)性變差,引發(fā)海底滑塌等地質(zhì)災變。


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