天然氣水合物 中國可燃冰儲量世界第一,可用100年以上,它真能取代石油嗎?

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據統計 , 可燃冰在全球的儲量非常豐富 , 主要分布在北半球 , 它的儲量比已探明的石油、天然氣和煤炭的總儲量還要多 。
三分陸地 , 七分海 , 海洋中的可燃冰更多 。 海底的可燃冰主要位于各大洋的邊緣海域 , 其中又以太平洋最為豐富 , 其次是大西洋 。 而陸地上的可燃冰主要分布于西伯利亞、阿拉斯加、加拿大和青藏高原這些地區 。
中國國土面積遼闊 , 除了青藏高原和東北地區的凍土帶中有可燃冰 , 東海和南海海域也有可燃冰 。 我國已探明的可燃冰儲量十分豐富 , 世界第一 , 其中又以南海北坡海域地區最為富集 。 如果全部開發利用 , 至少可以用100年 。 為什么南海如此重要 , 這也算是其中一個原因 。
若你是第一次聽說可燃冰這個東西 , 那么你一定會心生疑問 , 冰怎么會燃?
其實可燃冰正兒八經的名字是天然氣水合物 , 化學式為CH4·nH2O, 它和石油、天然氣、煤炭一樣 , 也是一種化石燃料 。 可燃冰與干冰很相像 , 而可燃冰的分子結構就像一個由若干水分子組成的牢籠 。 1立方米的可燃冰 , 在常溫常壓下可釋放164立方米的天然氣和0.8立方米的淡水 。
早在1810年 , 科學家就在實驗室中合成了天然氣水合物 。 而1934年 , 美國人哈默·施密特在被堵塞的輸氣管道中發現了可以燃燒的冰塊 , 這是人類首次發現天然存在的可燃冰 。 此后 , 人們逐漸意識到自然界中可能廣泛存在可燃冰 。
在高壓低溫環境下 , 天然氣和水分子就會形成這種類冰狀結晶物質 。 海底環境壓力大 , 溫度一般在2~4℃左右 , 再加上海底沉積物又厚又多 , 所以海洋中可燃冰的儲量非常豐富 。 此外 , 在永久凍土帶中 , 那里也滿足低溫高壓的條件 , 所以也有豐富的可燃冰 。
天然氣的主要成分是甲烷 , 甲烷來自于腐爛的沉積物 。 可燃冰之所以能夠燃燒 , 就是因為含有豐富的甲烷 。 而甲烷燃燒后 , 只會生成水和二氧化碳 , 不會產生其他的污染 , 因此是一種非常清潔的能源 。
人們一直擔心 , 煤炭、石油、天然氣這些化石燃料在不久的將來會枯竭 。 由于儲量十分豐富 , 所以可燃冰被視為它們的最佳替代者之一 。 可燃冰應該會像石油一樣 , 成為一種非常重要的戰略資源 。
不過 , 可燃冰雖好 , 但開采起來卻十分困難 。 因為藏得比較深 , 特別是儲量非常豐富的海里 , 很多都藏在幾百米深的海床上 。 想要開采 , 就需要在幾百米深的海底鉆孔 , 這可不是一件輕松的事 , 沒點能耐還真辦不了 。
開采可燃冰就是為了獲取可燃冰中的天然氣 , 一般有以下幾個方法 , 包括熱激發開采法、減壓開采法、化學試劑注入開采法、 CO2置換開采法和固體開采法 , 這些開采方法各有優缺點 。
而且可燃冰要在低溫高壓的條件下才能保持穩定 , 把可燃冰從海底挖出 , 必然伴隨著升溫和減壓 , 若操作不當 , 可燃冰中的甲烷氣體將會大量逃逸 。
甲烷是一種比二氧化碳強20多倍的溫室氣體 , 僅全球海底可燃冰中的甲烷總量就約為地球大氣中甲烷總量的3000倍 。
如果技術不成熟 , 一旦大規模開采可燃冰 , 將導致大量的甲烷泄漏到大氣中 , 除了會加速全球變暖 , 大量甲烷排入海水中還會使海水出現汽化 , 影響海水的化學性質 。 在海洋中開采可燃冰 , 還將對海洋地質和生態造成影響 , 比如造成海底滑塌事件 。
所以在開采技術不成熟的情況下 , 可燃冰還無法被人類大規模利用 。
化石燃料也被稱作礦石燃料 , 是包含碳氫化合物的混合物 , 主要包括煤炭、石油、天然氣、可燃冰、油頁巖和油砂 , 成分各有不同 。 它們是遠古時代的有機質經過一系列復雜的變化后形成的 。
石油天然氣常相伴相生 , 中東國家之所以比較富有 , 就是因為石油和天然氣有一大半都分布于中東地區 。 而油頁巖和油砂在美洲大陸偏多 , 屬于非常規性油氣資源 , 它們和可燃冰一樣 , 都屬于還未大規模開發利用的資源 。
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