移动话费充值游戏点卡:可燃冰是否是可以再生能源?

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/29 20:22:30
可燃冰是否是可以再生能源?

可燃冰,看到这个名字你肯定会想,冰块可以燃烧吗?这可不是哪位科学家的最新发明,实际上可燃冰是大自然送给人类的一份大礼。

可燃冰的学名为“天然气水合物”,是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%至99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。被西方学者称之为“21世纪能源”或“未来能源”。

据科学家统计,1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。现今地球海底可燃冰分布的范围约4000万平方公里,占海洋总面积的10%,这样的贮存量够人类使用1000年。

随着研究和勘测调查的深入,世界海洋中发现的可燃冰逐渐增加,1993年海底发现57处,2001年增加到88处。据探查估算,美国东南海岸外的布莱克海岭,可燃冰资源量多达180亿吨,可满足美国105年的天然气消耗;日本海及其周围可燃冰资源可供日本使用100年以上。

据专家估计,全世界石油总储量在2700亿吨到6500亿吨之间。按照目前的消耗速度,再有50-60年,全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现,让陷入能源危机的人类看到了新希望。

近年来,我国海域陆续发现了数量可观的可然冰贮藏矿,仅南海北部的可燃冰储量就已达到我国陆上石油总量的一半。我们在地理和政治课本上都学到过我国的能源储备分布是西北多东南少,而解决东南部能源短缺也是西部大开发战略的重要功能之一。如果南海北部的可燃冰资源被开采出来的话,对能源短缺的广东甚至东南沿海工业发达地区来说将是一笔宝贵财富。

目前多家研究机构在进行对我国可燃冰储量勘测、开采利用等方面的研究。到2008年左右,国内的可燃冰总储量有望被勘测清楚,预计在2015年试用开采。假如能顺利实现商业化开采,仅南海北部的可燃冰储量就足以使一直是能源输入大省的广东变成清洁能源输出大省。

不过对可燃冰的开采利用目前仍是国际科学界的难点。目前可燃冰开采技术较为成熟的国家如俄罗斯、美国和日本都有自己的开采工程体系。作为可燃冰储存量大户的中国,也已经开始了对可燃冰形成和分解及开采特性的初步研究。同时,我国还开展了针对国内可燃冰藏区的开采模拟研究,建立起针对于中国可燃冰储藏地理特征的开采技术。计划2015年将可燃冰能源运进大东南。

冰”怎么会“燃烧”?但在自然界中确实存在这种能够燃烧的“冰”。事实上,可燃冰是一种甲烷气体的水合物。在深海中高压低温的条件下,水分子通过氢键紧密缔合成三维网状体,能将海底沉积的古生物遗体所分解的甲烷等气体分子纳入网状体中形成水合甲烷。这些水合甲烷就象一个个淡灰色的冰球,故称可燃冰。这些冰球一旦从海底升到海面就会砰然而逝。

可燃冰最初被发现,并不是在海底。早在20世纪30年代,工程技术人员就发现,一些输气管经常会被奇怪的冰块堵塞。化学家对这些冰块进行分析后得知,这是甲烷等气体被关在冰晶体中形成的。当时,这些甲烷水合物被视为一种麻烦,而不是一种新型的能源。

直到60年代,苏联科学家才意识到,在自然界也许存在这种水合物,并预测到它作为一种可利用的新能源的前景。1972年,在开发北极圈内的麦雅哈天然气田时,人类第一次发现了这种以矿藏形式存在的天然气水合物。之后,美国科学家在地震研究中证实,在海底600米处就存在这种水合物。

1996年夏天,德国科学家搭乘一艘海洋考察船对北太平洋水域进行考察,以寻找这种神秘的冰晶体。结果,水下摄像机在800米深的海底拍摄到了晶莹的亮光。科学家们迅速从海底取出了样品。为了证实这就是充满甲烷的冰晶体,一位科学家从这种冰块上取下一小块,用火柴点燃:冰雪般的东西开始燃烧,发出魔幻般淡红色的火焰,直至冰块变成了一滩水。

后来的实验证明,1立方米这种可燃冰燃烧,相当于164立方米的天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算,在地壳浅部,可燃冰储层中所含的有机碳总量,大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。有专家认为,水合甲烷这种新型能源一旦得到开采,将使人类的燃料使用史延长几个世纪。

可燃冰在自然界分布非常广泛,海底以下0到1500米深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有可能存在,世界上有79个国家和地区都发现了天然气水合物气藏。根据地质条件分析,理论上“可燃冰”在我国分布也应十分广泛,我国南海、东海、黄海等近300万平方公里广大海域以及青藏高原的冻土层,都有可能存在。在2000年,就有报道称,我国南海、东海等海域发现大量“可燃冰”资源,初步估算其资源量相当于我国陆地石油天然气资源的一半。

天然“可燃冰”埋藏于海底的岩石中,和石油、天然气相比,它不易开采和运输,世界上至今还没有完美的开采方案。科学家们认为,这种矿藏哪怕受到最小的破坏,甚至是自然的破坏,就足以导致甲烷气的大量散失。“可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。作为短期温室气体,甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多,它所产生的后果将是不堪设想的。同时,陆缘海边的“可燃冰”开采起来也十分困难,一旦出了井喷事故,就会造成海水汽化,发生海啸船翻。目前,“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种。开采的最大难点是保证井底稳定,使甲烷气不泄漏、不引发温室效应。

此外,“可燃冰”也可能是引起地质灾害的主要因素之一。它的存在很可能导致海床不稳定,引发大规模的海底泥流,对海底管道和通讯电缆有严重的破坏作用。另外,如果地震中海底地层断裂,游离的气体和水合甲烷分解产生的气体就会喷出海面,或在海水表层及水面上形成高度集中的易燃气泡,这不仅对过往行船造成危险,也会给低空飞行的飞机带来厄运。有学者认为,近几个世纪,在百慕大三角区海域发生过的许多船只和飞机神秘失踪的事件可能与此有关。

日益增多的成果表明,由自然或人为因素所引起的温压变化,均可使水合物分解,造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖等环境灾害。由此可见,“可燃冰”作为未来新能源的同时也是一种危险的能源。“可燃冰”的开发利用就像一柄“双刃剑”,需要加以小心对待。

其实,可燃冰是指水和天然气相结合后形成的一种晶体物质,学术上称为“天然气水化合物”。据测定,1立方米固体可燃冰,约含200立方米天然气。所以可燃冰具有很强的燃烧能力,是一种十分重要的能源资源。可燃冰的发现是出于一次偶然的机会。在20世纪30年代,人们为了输送天然气,开始铺设巨型天然气管道。由于管道经常发生堵塞,结果将管道剖开,才发现是被冰一样的物质所封堵,对这种物质进行研究后,才知道是天然气与水的结合物,有很强的燃烧能力,是一种很有开采价值的新能源。

主要成分是甲烷,因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷,“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。“可燃冰”外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里“关”一个气体分子。目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。

谢谢,张见识了!

冰”怎么会“燃烧”?但在自然界中确实存在这种能够燃烧的“冰”。事实上,可燃冰是一种甲烷气体的水合物。在深海中高压低温的条件下,水分子通过氢键紧密缔合成三维网状体,能将海底沉积的古生物遗体所分解的甲烷等气体分子纳入网状体中形成水合甲烷。这些水合甲烷就象一个个淡灰色的冰球,故称可燃冰。这些冰球一旦从海底升到海面就会砰然而逝。

可燃冰最初被发现,并不是在海底。早在20世纪30年代,工程技术人员就发现,一些输气管经常会被奇怪的冰块堵塞。化学家对这些冰块进行分析后得知,这是甲烷等气体被关在冰晶体中形成的。当时,这些甲烷水合物被视为一种麻烦,而不是一种新型的能源。

直到60年代,苏联科学家才意识到,在自然界也许存在这种水合物,并预测到它作为一种可利用的新能源的前景。1972年,在开发北极圈内的麦雅哈天然气田时,人类第一次发现了这种以矿藏形式存在的天然气水合物。之后,美国科学家在地震研究中证实,在海底600米处就存在这种水合物。

1996年夏天,德国科学家搭乘一艘海洋考察船对北太平洋水域进行考察,以寻找这种神秘的冰晶体。结果,水下摄像机在800米深的海底拍摄到了晶莹的亮光。科学家们迅速从海底取出了样品。为了证实这就是充满甲烷的冰晶体,一位科学家从这种冰块上取下一小块,用火柴点燃:冰雪般的东西开始燃烧,发出魔幻般淡红色的火焰,直至冰块变成了一滩水。

后来的实验证明,1立方米这种可燃冰燃烧,相当于164立方米的天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算,在地壳浅部,可燃冰储层中所含的有机碳总量,大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。有专家认为,水合甲烷这种新型能源一旦得到开采,将使人类的燃料使用史延长几个世纪。

可燃冰在自然界分布非常广泛,海底以下0到1500米深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有可能存在,世界上有79个国家和地区都发现了天然气水合物气藏。根据地质条件分析,理论上“可燃冰”在我国分布也应十分广泛,我国南海、东海、黄海等近300万平方公里广大海域以及青藏高原的冻土层,都有可能存在。在2000年,就有报道称,我国南海、东海等海域发现大量“可燃冰”资源,初步估算其资源量相当于我国陆地石油天然气资源的一半。

天然“可燃冰”埋藏于海底的岩石中,和石油、天然气相比,它不易开采和运输,世界上至今还没有完美的开采方案。科学家们认为,这种矿藏哪怕受到最小的破坏,甚至是自然的破坏,就足以导致甲烷气的大量散失。“可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。作为短期温室气体,甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多,它所产生的后果将是不堪设想的。同时,陆缘海边的“可燃冰”开采起来也十分困难,一旦出了井喷事故,就会造成海水汽化,发生海啸船翻。目前,“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种。开采的最大难点是保证井底稳定,使甲烷气不泄漏、不引发温室效应。

此外,“可燃冰”也可能是引起地质灾害的主要因素之一。它的存在很可能导致海床不稳定,引发大规模的海底泥流,对海底管道和通讯电缆有严重的破坏作用。另外,如果地震中海底地层断裂,游离的气体和水合甲烷分解产生的气体就会喷出海面,或在海水表层及水面上形成高度集中的易燃气泡,这不仅对过往行船造成危险,也会给低空飞行的飞机带来厄运。有学者认为,近几个世纪,在百慕大三角区海域发生过的许多船只和飞机神秘失踪的事件可能与此有关。

日益增多的成果表明,由自然或人为因素所引起的温压变化,均可使水合物分解,造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖等环境灾害。由此可见,“可燃冰”作为未来新能源的同时也是一种危险的能源。“可燃冰”的开发利用就像一柄“双刃剑”,需要加以小心对待。