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,又称天然气水合物(Gas drates),也有称甲烷水合物(Methane hydrate),是类似于冰的天然气和水的组合体,在自然界中天然形成的,数量巨大。
一个可燃冰分子中,其水大约占85%,水分子与甲烷形成结晶的晶体,这种晶体稳定,甲烷分子被水分子包围。
水分子形成空腔由甲烷分子充填。在甲烷型可燃冰中,为了保存稳定,这些空腔至少有70%是由甲烷分子所充填。实际上,这个充填率通常高达95%以上。
可燃冰的主要特点就是,其燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍,而且燃烧后不产生任何残渣,避免了最让人们头疼的污染问题。科学家们如获至宝,把可燃冰称作“属于未来的能源”。
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可燃冰的形成需具备四个基本条件:
1、低温、高压环境以及充足的气源和水。
2、自然界中的可燃冰主要赋存于高压、低温环境的海底浅表层沉积物和高纬度冻土里,约有97%可燃冰分布于海洋中,仅3%分布在陆地冻土带。
3、可燃冰可在低于10℃时生成,超过20℃便会分解。
4、在0℃时,只需30个大气压即可生成,压力越大越稳定。
来源:百度百科-天然气水合物
2、海底可燃冰相当于全球已知煤石油天然气总和的几倍以上
海底可燃冰相当于全球已知煤石油天然气总和的2倍以上。
天然气水合物分布于深海或陆域永久冻土中,其燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水,污染远小于煤、石油等,且储量巨大,因此被国际公认为石油等的接替能源。
目前全球海底可燃冰约是全球已知煤、石油和天燃气总和的2倍以上。可燃冰常见于深海沉积物或陆上永久冻土中,由于分布浅、分布广、总量巨大、能量密度高等优势,成为未来主要替代能源。
可燃冰储量
在这个领域,中国近年来可是战果频频。在南海、东海、青藏高原等地,已经探明相当巨大的可燃冰储量,相当于原油当量1000亿吨以上。这就是中国的可燃冰不完全统计,就达到了世界燃油总剩余储量的约70%。
中国2020年消耗石油7.2亿吨,按这个消耗量,中国的可燃冰储量可以供中国人消耗138年,即便储量再大些,在1500吨以上,也就可供消耗200来年。
3、全球海底可燃冰石油和天然气总和的几倍
全球海底可燃冰石油和天然气总和的2倍。
天然气水合物,即可燃冰,是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,因其外观像冰,遇火即燃,因此被称为“可燃冰”、“固体瓦斯”和“汽冰”,化学式为CH·nHO。
科学家发现,海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%,其储量是煤、石油和天然气总和的两倍,是迄今为止发现的海底最具价值的矿产资源。
开发难度
可燃冰的开发利用更是世界性难题。科学家指出,开发可燃冰非常危险,由于水化物是在低温高压下形成的,它的主要成分是甲烷80%、二氧化碳20%,一旦脱离地下和海底,气化造成的“温室效应”十分严重。
且开采时还有可能导致海床崩塌使甲烷大量释放,释放过程中一旦失控,难免酿成灾难。因此有人认为可燃冰成为新能源只是人类的一个希望,在今后几十年内,它还是可望而不可及的。
4、全球海底可燃冰总和的多少倍以上?
全球海底“可燃冰”所含的有机碳总量相当于全球已知煤、石油和天燃气总和的2倍以上。
海底可燃冰外形像冰,有极强的燃烧力,可作为上等能源。它主要由水分子和烃类气体分子(主要是甲烷)组成,所以也称它为甲烷水合物。天然气水合物是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下,由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质。
海底可燃冰的开发难度
海底可燃冰一旦温度升高或压强降低,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解。(1立方米的可燃冰可在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水)所以固体状的天然气水合物往往分布于水深大于 300 米 以上的海底沉积物或寒冷的永久冻土中。
海底天然气水合物依赖巨厚水层的压力来维持其固体状态,其分布可以从海底到海底之下 1000 米 的范围以内,再往深处则由于地温升高其固体状态遭到破坏而难以存在。
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