可燃冰试验取得重大进展!我的有多难?我国的储量约为800亿吨石油当量
世界的能源问题都与一种“冰”有关,这就是可燃冰。
为什么冰还会燃烧?因为这块冰的成分不是水,而是天然气。简单的说,就是天然气形成的冰。
燃烧易燃冰
可燃冰类似于压缩天然气固体,准则体积的可燃冰相当于164立方米的天然气。
只是这样的易燃冰块自然不好弄到,它隐躲在很深的地方。
可燃冰开摘平台
燃烧的冰
可燃冰与天然气一样,主要成分是甲烷,但可燃冰是甲烷水合物的另一种形式。
天然气同石油一样,储存在地壳中,但存在于地壳的平整表面。
而可燃冰就是地壳深层的甲烷。由于高压、低和煦水的相遇,它形成了一种外看与冰相同的固体物质。
因此,可燃冰的学名是天然气水合物,是天然气的一种特殊形式,可以燃烧,燃烧产物主要是二氧化碳。
可燃冰及其结构
由于形成条件恶劣,沿海大陆架深处、深海、部分湖泊深处均存在可燃冰。
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可燃冰的前身是经历灭绝后埋躲在地壳中的各种生物,它们自身的有机物经年累月形成甲烷。
一般来说,可燃冰和天然气与石油重叠,但石油和天然气在上层,它在下层。
依据形成条件,可以说北极和南极的可燃冰最多。不幸的是,人类对可燃冰的研究并不像传统的化石能源那样丰盛。
北极和南极的可燃冰仍然未知。
高压低温储存的易燃冰
除了地球之外,可燃冰也被认为存在于远远的宇宙中,而太阳系中只有可燃冰。
很多人认为彗星内部有可燃冰,所以当它与大气摩擦时就会燃烧起来。因此,彗星来到地球后,很难找到残留的陨石,因为彗星的主要成分是冰和各种气体。.
太阳系中有一颗卫星喊土卫六,又称“土卫六”。它的主要成分是甲烷和水。
它的大气压力是地球的1.5倍。
土卫六被认为有可燃冰
天文学家认为土卫六上有许多可燃冰,是这颗行星的基础。
1立方米的可燃冰可以从中释放出164立方米的天然气,所以这就是浓缩的精髓所在。
为什么可燃冰无法撼动传统化石能源的地位?最大的原因就是可燃冰太重了!
天然气
很难开摘可燃冰存在的地方非常复杂,要么在陆地与海洋交汇的沿海陆架,要么在深海,甚至在冰川覆盖的南北两极。
开摘可燃冰的第一步是找到它,也就是必须检查它。对于浅层天然气,不一定要单独觅觅,有时会自己出来。
可燃冰隐躲在很深的地方。要找到它们,需要将深海探测器发送到海底才能找到它们。
仅这一步骤就让许多国家感到难受,因为并非每个国家都有可用的深海探测器。目前,世界上发现可燃冰的国家都是把握深海潜水的国家。
深海可燃冰
第二步是回收和分析样品。可燃冰并不是纯粹的物质,它还会夹杂着各种物质,其中有些是人类不需要的。
我们在电视上看到的可燃冰已经往除了杂质,因此看起来更干净,类似于餐馆里的固体酒精。
事实上,刚刚开摘出来的可燃冰,看起来就像是一块混有很多泥土的脏冰。
分析后可得出可燃冰的具体储量,并可估算出本国可燃冰的总量。
发现可燃冰
第三步适合我。这个过程也很困难,比任何能源都困难,因为它不能像石油、天然气那样用管道输送,也不能像煤炭那样用传送带输送。
可燃冰很难保存,因为它是由水和天然气在高压和低温下形成的固体。假如压力降低,温度升高,水合物的结构就会被破坏,那么天然气就会逸出,可燃冰也会“熔化”。
所以在挖矿的时候,要保证它的压力和温度不要有太大的转变,但是不管怎么挖,这个过程中肯定会有缺失。
开摘可燃冰
这也增加了可燃冰的开摘成本。当它投进生产和使用时,其产生的天然气一般是家庭无法承担的。
事实上,目前还没有哪个国家能够达到可燃冰大规模商业开摘的水平,也仅仅停留在研究探索层面。
在这项"冰"探索中,我国并没有落后。
我国于2007年成功摘集可燃冰样本,成为世界上第四个摘集可燃冰的国家。
在海上开摘易燃冰
我国可燃冰的历史
很久以前就发现了可燃冰。早在1810年,就在实验室证实了天然气和水形成水合物。
由于可以人工合成,自然界中也存在此类物质。因此在1946年,苏联科学家潜进冰冷的西伯利亚觅觅可燃冰。经过22年的觅觅,他们终于找到了自然状态下的可燃冰。
1972年,美国在阿拉斯加永久冻土区摘集到可燃冰,这是世界上第一个可燃冰样本。
此后,越来越多的国家加进了觅觅可燃冰的行列,期看能在国内找到可燃冰。阿拉斯加冰原
1999年起,我国加进“冰”搜索大军,先后在南海和青躲高原发现可燃冰踪迹,并于2007年成功获取可燃冰样本。
随着调查的推进,我国可燃冰总量逐年增加。
假如换算成同等能量的石油,相当于800亿吨石油。
要知道我国2020年进口石油5.4亿吨,假如这种可燃冰投进使用,将大大减缓我国对进口石油的依靠。
油船
事实上,我国也在这样做。2021年工程院发布《海洋烃类能源有序开发的“负碳”路径》,估量2030年可燃冰实现商业开摘。
同时,我国研制了可开摘可燃冰的钻井平台“蓝鲸二号”,并成功执行了两次可燃冰开摘任务。
有支持挖矿的声音,当然也有反对挖矿的声音。有工程院院士认为,与其在可燃冰上花大价钱,还不如把钱投到新能源的开发上。
我国每年进口大量石油
说白了,可燃冰也是天然气。它在使用过程中仍然会产生二氧化碳,这与其他化石能源本质上没有区别。
而且,可燃冰地雷还会破坏部分大陆架,引发大陆架震动,带来各种后续负面反应。
国际上对可燃冰的开摘一直持谨慎态度。许多地质学家认为,可燃冰的大规模开摘很可能会引起地壳表面的转变。
大陆架结构
能量法术
可燃冰释放的能量虽然浩大,但仍属于不可再生的化石能源。它可以解决暂时的能源危机,但不能解决长期的能源需求。
未来需要的是可继续的可再生能源,而最有期看的是核聚变。
核聚变和核裂变就是我们常说的核能的来源。它们都属于原子间的反应,但裂变需要重原子,如铀和钚,主要来自天然矿物,资源有限。
铀矿石
核聚变则不同。它的原料是氢原子。氢原子是整个宇宙中最丰盛的物质。它在地球上无处不在。
可以从水中提取氢原子。地球上最不可或缺的资源就是水,特别是海水,这也使得核聚变的原素材取之不尽,用之不竭。
然而,核聚变的危急之一是它是不可控的。一旦失控,全人类都会毁灭。
人类未来真正的能源期看是可控核聚变,即可以随时停止和启动的核聚变反应。
在突破这项技术之前,人类的大部分能源需求都是由化石能源称心的。每使用一次,地球上就会少一点。
原子核
可燃冰也是化石能源之一。使用后,需要很长时间才能发展到今天的规模。