可燃冰!可燃冰!这几天几个大国都发布了关于可燃冰的消息。中国18日宣布南海可燃冰试采成功。此前,美国12日宣布正在进行墨西哥湾可燃冰钻探研究,日本4日宣布从近海可燃冰中提取甲烷。
此后有报道称,以使用天然气作为燃料的汽车为例,如果100升天然气一次能跑300公里,那么同样体积的可燃冰,汽车就能跑5万公里。
因此,“100升可燃冰可以支撑一辆车行驶5万公里”已经被很多媒体和网友广泛传播。
出乎意料的是,许多能源专家学者对这一说法表示怀疑。其中,清华大学能源互联网创新研究院政策研究室主任任吉江表示,上述说法“只能理解为一种开玩笑的资源评估方法,与现实不符。与此无关,不科学。”
那么,可燃冰是一种什么物质呢?在哪里可以找到?其发展前景如何?它将在世界能源供应中发挥什么作用?
可燃冰不是冰可燃冰不是冰,被称为“天然气水合物”或“气体水合物”。它是水和天然气在高压低温下混合产生的固体物质,是水和天然气在一定条件下组成的冰状、笼状结晶化合物。看起来像冰雪或者固体酒精,点燃就能燃烧。
它的热量很高,1立方米的可燃冰可以释放164立方米的天然气,燃烧值约为半吨煤。据估计,可燃冰中含有的有机碳总量是世界上已知的煤、石油和天然气的两倍。
可燃冰的另一个优点是燃烧后只会产生少量的二氧化碳和水,与其他常规化石能源不同,它还会产生其他氧化物污染。
科学家认为可燃冰在世界各地广泛存在。大约27%的陆地是形成可燃冰的潜在区域,而大约90%的海洋也是潜在区域。
到目前为止,世界各地海洋和大陆地层中可燃冰的探明储量已经相当于全球传统化石能源储量的两倍以上,其中海底可燃冰的储量足够人类使用1000年。可燃冰因其储量大、清洁环保而被誉为潜在的“新能源宝库”。
可燃冰从哪里来可燃冰的探索可以追溯到1810年,英国科学家大卫在实验室的水中引入氯气,0℃以上出现“冰块”,他第一次认识到气体水合物。
1930年,为了输送天然气,美国开始铺设巨型天然气管道。由于管道经常堵塞,工程师们切开管道,发现了这个奇怪的“冰堵”,堵塞了天然气的输送。研究了这种物质后,他们意识到它是天然气和水的混合物,具有很强的燃烧能力。
关于可燃冰的起源,目前主要有两种观点。一种是它们起源于海底下的细菌。海底有许多动物和植物的遗骸。当这些遗骸腐烂时,它们会产生细菌,并释放出甲烷。当满足高压低温条件时,细菌产生的甲烷气体被锁定为水合物。
另一种观点认为可燃冰是由海洋板块的活动形成的。当海洋板块下沉时,较老的海底地壳沉入地球,海底石油和天然气随着板块边缘上升到地表。当暴露在寒冷的海水中和在深海压力下时,天然气与海水反应形成水合物。
可燃冰的形成有三个基本条件。第一,温度不宜过高,但可在0℃以上形成,0℃-10℃为宜,最高限制在20℃左右。温度越高,可燃冰就会分解。第二个压力应该够了,但不要太高。0℃时,压力在30个大气压以上时可能产生。第三,必须有气源。
利用是世界难题虽然储量巨大,但可燃冰的开发利用是一个世界性的问题。
可燃冰要么位于浩瀚的海洋底部,要么位于冻土地带,很难发育。由于可燃冰本身的一些物理性质,开采也很困难。
青海省天峻县木里镇祁连山南麓可燃冰钻探现场可燃冰是低温高压的共同产物。但是可燃冰对于高压的“爱好”远大于对于低温的“爱好”。现已发现,可燃冰在足够高的压力下仍能保持18℃时的“冰”性质,是一种出而不出的“高温冰”。
然而,它给可燃冰的开发带来了很大的困难。如果不能保证足够的高压和低温,可燃冰会迅速融化成水和甲烷。如果不能很好地收集甲烷,大量甲烷将直接进入大气,全球气候将面临灾难。
在海洋深处开采可燃冰,除了面临类似的环境问题外,还可能造成海底软化、大规模海底滑坡和海底工程设施的破坏。处理不当甚至可能在全球范围内人为造成许多“百慕大三角洲”——许多科学家认为,不稳定的天然气水合物造成了“百慕大三角洲之谜”。
中国科学院矿产资源研究所朱友海博士曾指出,我国可燃冰还处于试生产阶段,目前的发展主要面临三个问题
第一,有技术难点。中国的天然气开采技术相对成熟,但开采可燃冰比开采天然气多一个程序。而开发不当会造成天然气泄漏。
第二,成本方面,开采是否经济。如果降低油价,是否会增加开发成本也值得考虑。
第三,环境问题,如果开发会对环境造成很大的破坏,那么它的开发是没有意义的。其实所有的能源开采都会对环境造成不同程度的破坏,但是随着科技的发展,在可控状态下开发可燃冰是可行的。
所以,如果你想使用可燃冰,你必须等待几年...
会不会释放大量温室气体据国外媒体报道,科学家最新研究指出,可燃冰的分解不太可能导致大量甲烷气体释放到大气中。
可燃冰是一种在高压低温下的固态结晶物质。其主要成分是甲烷和水,呈白色或浅灰色,一经点燃可持续燃烧。
甲烷本身就是一种温室气体,有专家说过去气候事件中可燃冰分解释放的甲烷可能会促进全球变暖。根据最新评论,海水逐渐变暖可能导致部分海底区域可燃冰沉积物分解。
目前,科学家的最新研究表明,不仅海洋中可燃冰每年分解释放的甲烷量远远小于人类活动排放到大气中的温室气体量,而且分解释放的甲烷气体也不会到达大气中。相反,甲烷储存在海底沉积物中,溶解在海洋环境中,或者被沉积物中的微生物转化为二氧化碳。
科学家分析了北冰洋的可燃冰,重点观察了海洋和大气之间甲烷的转化。研究报告作者指出,北冰洋空大气中的甲烷不能直接归因于近期气候变化引起的可燃冰分解,也不是冰河时代结束以来的长期气候变暖造成的。
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