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可燃冰的开采方案有几种?

发布时间:2019-09-23 21:52 来源:澳门新濠天地

  可燃冰看起来像一块冰霜,是水与天然气在0℃和30个大气压的作用下形成的晶体物质,学名为天然气水合物。可燃冰里甲烷占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、天然气要小得多,是未来洁净的新能源。

  可燃冰是一种甲烷水合物,它是由海洋板块活动而成的。当海洋板块下沉时,较古老的海底地壳会下沉到地球内部,海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。在深海中低温、高压的条件下,天然气与海水产生化学作用,就形成水合物。这些水合物像一个个淡灰色的冰球,因此称为可燃冰。

  可燃冰的能量密度非常高,1立方米可燃冰相当于170立方米的天然气。经粗略统计,在地壳表面,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。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,利用前景十分广阔。

  据相关调查表明,全世界石油总储量在2700亿~6500亿吨之间。按照目前的消耗速度,不过50~60年,全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现,无疑让陷入能源危机的人类看到了新的曙光。

  可燃冰主要有三种开采方案。第一是热解法,即利用可燃冰在加温时分解的特性,使其由固态分解出甲烷蒸汽。但这种方法的弊端在于不好收集。第二种方法是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底,利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样同样的难题。第三种方法是置换法。想办法将二氧化碳液化注入“天燃冰”储层,用二氧化碳将甲烷分子置换出来。无论采用哪种方案,由于可燃冰结构的特殊性和海底环境的复杂性,对可燃冰矿藏的开采将极其困难。与陆地上的常规开采相比,可能会破坏地壳稳定平衡,造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方,甚至导致大规模海啸,带来灾难性的后果。可燃冰的开采就像一柄双刃剑,在考虑其资源价值的同时,必须充分重视它的开采将给人类带来的严重环境灾难。

  我们已知,海底可燃冰的开采是一个非常复杂的问题,所以目前仍处于发展阶段,很可能在10年之后才能投入商业开采。其实,中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已开始各自的可燃冰研究计划,其中日本建成7口探井,期望在2010年投入商业开采,美国近年也在紧急筹备相当事宜,希望在2015年对可燃冰进行商业开采。

  可燃冰带给人类的不仅是美好的一面,同样也有不可低估的困难,只有合理、科学地开发和利用,才能真正造福人类。



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