可燃冰是怎么回事?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-07
可燃冰是怎么形成的?

天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate)是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
可燃冰是天然气分子(烷类)被包进水分子中,在海底低温与压力下结晶形成的。形成可燃冰有三个基本条件:温度、压力和原材料。首先,可燃冰可在0℃以上生成,但超过20℃便会分解。而海底温度一般保持在2~4℃左右;其次,可燃冰在0℃时,只需30个大气压即可生成,而以海洋的深度,30个大气压很容易保证,并且气压越大,水合物就越不容易分解。最后,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源。海底的地层是多孔介质,在温度、压力、气源三者都具备的条件下,可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。

相信许多喜欢看新闻的朋友都听说过可燃冰 可燃冰是天然气水合物的另一种叫法,可燃冰到底是什么呢?

人类能源的新希望

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% 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。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。

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。科学家估计,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%,海底可燃冰的储量够人类使用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新希望。

重大战略意义下的联手勘测

2004年6月2日,26名中德科学家从香港登上德国科学考察船“太阳号”,开始了对南海42天的综合地质考察。通过海底电视观测和海底电视监测抓斗取样,首次发现了面积约430平方公里的巨型碳酸盐岩。

中德科学家一致建议,将该自生碳酸盐岩区中最典型的一个构造体命名为“九龙甲烷礁”。其中“龙”字代表了中国,“九”代表了多个研究团体的合作。同位素测年分析表明,“九龙甲烷礁”区域的碳酸盐结壳最早形成于大约4.5万年前,至今仍在释放甲烷气体。

中方首席科学家、广州海洋地质调查局总工程师黄永样对此极为兴奋,他说,探测证据表明: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左右;此外,在西沙海槽已初步圈出可燃冰分布面积5242平方公里,其资源估算达4.1万亿立方米。

我国从1993年起成为纯石油进口国,预计到2010年,石油净进口量将增至约1亿吨,2020年将增至2亿吨左右。因此,查清可燃冰家底及开发可燃冰资源,对我国的后续能源供应和经济的可持续发展,战略意义重大。

黄永样介绍,在未来十年,我国将投入8.1亿元对这项新能源的资源量进行勘测,有望到2008年前后摸清可燃冰家底,2015年进行可燃冰试开采。

战略性与危险性共同打造的“双刃剑”

迄今,世界上至少有30多个国家和地区在进行可燃冰的研究与调查勘探。

1960年,前苏联在西伯利亚发现了第一个可燃冰气藏,并于1969年投入开发,采气14年,总采气50.17亿立方米。

美国于1969年开始实施可燃冰调查。1998年,把可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划,计划到2015年进行商业性试开采。

日本关注可燃冰是在1992年,目前,已基本完成周边海域的可燃冰调查与评价,钻探了7口探井,圈定了12块矿集区,并成功取得可燃冰样本。它的目标是在2010年进行商业性试开采。

但人类要开采埋藏于深海的可燃冰,尚面临着许多新问题。有学者认为,在导致全球气候变暖方面,甲烷所起的作用比二氧化碳要大10 20倍。而可燃冰矿藏哪怕受到最小的破坏,都足以导致甲烷气体的大量泄漏。另外,陆缘海边的可燃冰开采起来十分困难,一旦出了井喷事故,就会造成海啸、海底滑坡、海水毒化等灾害。

由此可见,可燃冰在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”,需要小心对待。

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一.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。
二.1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。
三.开采可燃冰主要面临着以下三个难题:
1、可能导致大量温室气体排放污染环境。
2、特殊的存在条件极有可能引发地质灾害。(“可燃冰”的形成和分解能够影响沉积物的强度,进而诱发海底滑坡等地质灾害的发生。)
3、目前技术条件下开采成本过于高昂。
上述三个方面的难题已经成为人类大规模开发利用可燃冰的巨大障碍。不过,随着技术进步和科学发展,相信这些问题都能得到很好解决。

  • 据说比石油、天然气更有前途的可燃冰,究竟是何物?
    答:据说比石油、天然气更有前途的可燃冰,究竟是何物?没有错误,人类已经发现了一种新能源,可以使用超过1000年,1000年来,这对世界极为惊讶。这是什么资源?这种资源被称为易燃冰,顾名思义可以燃烧冰,冰可以烧毁!这是颠覆人们的认知,那么燃烧是什么?这笔资源有哪些好处?我国的燃烧冰储存多少钱?2...
  • 可燃冰是新能源吗为什么
    答:是。因为它污染小,能量多。可燃冰又称天然气水合物,是在一定条件下由水和天然气形成的一种晶体化合物,在一定条件下能燃烧,燃烧后能够释放少量的二氧化碳和水,污染比现有的化石能源要小,且能量是现有化石能源的数十倍。所以可燃冰是新型高效清洁能源。
  • 可燃冰是什么?为什么可以使温度上升?
    答:神秘力量究竟是啥?看到这里,或许有的粉丝宝贝们就开始好奇了,这股神秘的力量,到底是什么来头,为什么能够凭一己之力改变整个地球的平均气温?根据最近几年科学家的研究,这股力量可能就是被冰封起来的可燃冰。而如今,地球上面可能正在出现更强大的力量,这股力量或许会改变人类的命运。可燃冰就是甲烷的...
  • 可燃冰为什么没有被广泛使用
    答:中国南海海槽、苏拉威西海和新西兰北部海域及东太平洋海域。可燃冰一般形成于低温的环境,自然界中,可燃冰往往分布于水深大于300米以上的海底沉积物,或寒冷的陆地永久冻土带。可燃冰开采难度,在于当我们开采可燃冰时,它的形态容易发生改变,可能我们可燃冰还没到手,便从固态成了气态,也就是甲烷。
  • 可燃冰为什么被誉为21世界能源?
    答:天然气水合物是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源。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”,是一种新型高效能源,其成分与人们平时所使用的天然气成分相近,但更为纯净,开采时只需将可燃冰升温减压就可释放出大量的甲烷气体。可直接点燃,并且...
  • 可燃冰一度被称为石油的完美替代品,为什么却很少有人提及了呢?
    答:但是可燃冰虽然意义重大,却无法代替石油。二、可燃冰的开采问题 我们都知道石油的开采代价是巨大的,同样利润也是惊人的,如果能够有一口石油井,那基本上就是发财了。我国有油田,但是油田的质量相对国外来说是比较差的。然而与石油相比,可燃冰的开采难度更大,甚至连储存和运输都存在问题,开采的成本远远...
  • 可燃冰投资背后的心酸与泪水,还有谁比我更惨
    答:还有呢,陆地上的非常规能源,还有煤层气没有大规模开发,据说储量是常规天然气的两倍多,至少又够人类用上50年了。石油公司们心里一盘算,光陆地上的油气资源就够用上150年了,而且成本还都低于50美元,你让那些开采成本那么死贵的海底石油还怎么混啊连海底石油都混不下去了,你知道深处于海底的可燃冰的开采成本又是...
  • 可燃冰化学式是几个水分子包一个甲烷,但为什么说甲烷成分占80%~90%?
    答:天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate)因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶...
  • 可燃冰开采后,为什么呈现的是固体而不是气体?
    答:现在我们很多家庭中都是使用的天然气,这极大改善了人们的生活,在过去我们只能人工拾柴用于烧水煮饭,就现在很多农村家庭也还在使用费时又费力的人工烧火。随后天然气出现了,它的出现对于我们传统做饭生活方式有了巨大改变,可燃冰具有很强的燃烧能力,据了解一立方的固体可燃冰约几百立方米天然气,再者就是...
  • 为什么说可燃冰是未来新能源?
    答:美国、日本等国家先后在海底获得了可燃冰实物样品,而加拿大在冻土带内找到了可燃冰。因此,有专家指出,可燃冰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。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量的两倍,海底可燃冰的储量够人类...