海底可燃冰,什么是海底燃冰
1、什么是海底燃冰
海底燃冰通常叫做可燃冰。
可燃冰,又稱天然氣水合物(Gas drates),也有稱甲烷水合物(Methane hydrate),是類似于冰的天然氣和水的組合體,在自然界中天然形成的,數量巨大。
一個可燃冰分子中,其水大約占85%,水分子與甲烷形成結晶的晶體,這種晶體穩定,甲烷分子被水分子包圍。
水分子形成空腔由甲烷分子充填。在甲烷型可燃冰中,為了保存穩定,這些空腔至少有70%是由甲烷分子所充填。實際上,這個充填率通常高達95%以上。
可燃冰的主要特點就是,其燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍,而且燃燒后不產生任何殘渣,避免了最讓人們頭疼的污染問題。科學家們如獲至寶,把可燃冰稱作“屬于未來的能源”。
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可燃冰的形成需具備四個基本條件:
1、低溫、高壓環境以及充足的氣源和水。
2、自然界中的可燃冰主要賦存于高壓、低溫環境的海底淺表層沉積物和高緯度凍土里,約有97%可燃冰分布于海洋中,僅3%分布在陸地凍土帶。
3、可燃冰可在低于10℃時生成,超過20℃便會分解。
4、在0℃時,只需30個大氣壓即可生成,壓力越大越穩定。
來源:百度百科-天然氣水合物
2、海底可燃冰相當于全球已知煤石油天然氣總和的幾倍以上
海底可燃冰相當于全球已知煤石油天然氣總和的2倍以上。
天然氣水合物分布于深海或陸域永久凍土中,其燃燒后僅生成少量的二氧化碳和水,污染遠小于煤、石油等,且儲量巨大,因此被國際公認為石油等的接替能源。
目前全球海底可燃冰約是全球已知煤、石油和天燃氣總和的2倍以上。可燃冰常見于深海沉積物或陸上永久凍土中,由于分布淺、分布廣、總量巨大、能量密度高等優勢,成為未來主要替代能源。
可燃冰儲量
在這個領域,中國近年來可是戰果頻頻。在南海、東海、青藏高原等地,已經探明相當巨大的可燃冰儲量,相當于原油當量1000億噸以上。這就是中國的可燃冰不完全統計,就達到了世界燃油總剩余儲量的約70%。
中國2020年消耗石油7.2億噸,按這個消耗量,中國的可燃冰儲量可以供中國人消耗138年,即便儲量再大些,在1500噸以上,也就可供消耗200來年。
3、全球海底可燃冰石油和天然氣總和的幾倍
全球海底可燃冰石油和天然氣總和的2倍。
天然氣水合物,即可燃冰,是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結晶物質,因其外觀像冰,遇火即燃,因此被稱為“可燃冰”、“固體瓦斯”和“汽冰”,化學式為CH·nHO。
科學家發現,海底可燃冰分布的范圍約占海洋總面積的10%,其儲量是煤、石油和天然氣總和的兩倍,是迄今為止發現的海底最具價值的礦產資源。
開發難度
可燃冰的開發利用更是世界性難題。科學家指出,開發可燃冰非常危險,由于水化物是在低溫高壓下形成的,它的主要成分是甲烷80%、二氧化碳20%,一旦脫離地下和海底,氣化造成的“溫室效應”十分嚴重。
且開采時還有可能導致海床崩塌使甲烷大量釋放,釋放過程中一旦失控,難免釀成災難。因此有人認為可燃冰成為新能源只是人類的一個希望,在今后幾十年內,它還是可望而不可及的。
4、全球海底可燃冰總和的多少倍以上?
全球海底“可燃冰”所含的有機碳總量相當于全球已知煤、石油和天燃氣總和的2倍以上。
海底可燃冰外形像冰,有極強的燃燒力,可作為上等能源。它主要由水分子和烴類氣體分子(主要是甲烷)組成,所以也稱它為甲烷水合物。天然氣水合物是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH值等)下,由氣體或揮發性液體與水相互作用過程中形成的白色固態結晶物質。
海底可燃冰的開發難度
海底可燃冰一旦溫度升高或壓強降低,甲烷氣則會逸出,固體水合物便趨于崩解。(1立方米的可燃冰可在常溫常壓下釋放164立方米的天然氣及0.8立方米的淡水)所以固體狀的天然氣水合物往往分布于水深大于 300 米 以上的海底沉積物或寒冷的永久凍土中。
海底天然氣水合物依賴巨厚水層的壓力來維持其固體狀態,其分布可以從海底到海底之下 1000 米 的范圍以內,再往深處則由于地溫升高其固體狀態遭到破壞而難以存在。
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