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天天短訊！可燃冰是什么？（可燃冰又隱藏在哪里呢？）

2023-03-01 08:57:29來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)  

什么是可燃冰（可燃冰是什么？）

先來(lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)：這是一個(gè)顏色有點(diǎn)特殊的火焰，將木棒沾點(diǎn)水放在它的上方，一段時(shí)間后，讓人目瞪口呆的事情發(fā)生了……木棒它竟然結(jié)冰了！


(資料圖片僅供參考)

不知道你們看完這個(gè)實(shí)驗(yàn)想到了什么？反正我的腦海里蹦出了一個(gè)詞——可燃冰。

沒(méi)錯(cuò)，從外觀上看，它們似乎都是“冰”與“火”之間發(fā)生的一些反直覺(jué)現(xiàn)象。只不過(guò)這里的火不是真正的火，可燃冰也不是所謂的冰。

那么今天就來(lái)聊一聊，可燃冰到底是什么？為什么人們對(duì)它寄予厚望的同時(shí)又如履薄冰呢？

可燃冰的學(xué)名叫做“天然氣水合物”，它是一種由水分子做牢籠，囚禁以甲烷為主的天然氣分子的結(jié)晶物質(zhì)。單位體積的可燃冰分解后，能夠釋放150到180倍體積的甲烷氣體和大量的液態(tài)水。

而人們之所以對(duì)它寄予厚望，最重要的原因是儲(chǔ)量豐富。據(jù)粗略估算，可燃冰中蘊(yùn)含的天然氣資源可達(dá)已知常規(guī)天然氣資源量的數(shù)十倍，如果按有機(jī)碳儲(chǔ)量計(jì)算，大約是已知煤炭、石油、天然氣有機(jī)碳總量的兩倍。

可是，如此豐富的可燃冰又隱藏在哪里呢？

它的形成需要滿足以下四個(gè)條件：甲烷氣體、液態(tài)水、低溫和高壓。其中，甲烷氣體在自然界中并不少見(jiàn)。例如，加拿大班夫國(guó)家公園的亞伯拉罕湖中，有機(jī)物腐敗后會(huì)產(chǎn)生一連串的氣泡；塞拜疆巴庫(kù)地區(qū)的泥火山中，地下深藏的天然氣會(huì)滲透到地表噴出……

但是，這兩個(gè)位置并未形成可燃冰。因?yàn)樵诘厍蛏希挥袃蓚€(gè)地方能夠滿足所有條件：一千多米深的海底和數(shù)百米深的凍土帶下。2007年，我國(guó)首次在南海北部獲取了可燃冰，2009年，我國(guó)又在青藏高原的永久凍土帶中發(fā)現(xiàn)了可燃冰。

那么，既然得知了可燃冰的儲(chǔ)量如此之大，又發(fā)現(xiàn)了它的藏身之地，為什么不大力開(kāi)采呢？

這涉及到兩個(gè)問(wèn)題。

首先，能不能開(kāi)采可燃冰？也就是技術(shù)層面是否過(guò)關(guān)。

與石油和天然氣不同，想從海底獲取固體燃料并不是一件容易的事。目前主要有減壓開(kāi)采、熱激開(kāi)采、化學(xué)試劑注入、固體開(kāi)采和置換開(kāi)采五種方法。

其中應(yīng)用最多的是減壓開(kāi)采法，即通過(guò)降低壓力的方式促使可燃冰分解，就好像擰開(kāi)高壓鍋的減壓閥，氣體會(huì)蹭蹭地往外跑一樣，我國(guó)在2017年和2020年進(jìn)行的兩次可燃冰試采，利用的都是減壓開(kāi)采法。

而后面提到的置換開(kāi)采法指的是“二氧化碳置換技術(shù)”。在特定的壓力范圍內(nèi)，可燃冰會(huì)分解，二氧化碳水合物則易于形成并保持穩(wěn)定。此時(shí)，如果向可燃冰內(nèi)注入二氧化碳?xì)怏w，它就會(huì)與可燃冰分解出的水形成二氧化碳水合物，且這當(dāng)中釋放的熱量可以讓可燃冰持續(xù)分解下去，這種方法雖然“一箭雙雕”，但是一旦發(fā)生甲烷泄漏，造成的溫室效應(yīng)要比二氧化碳嚴(yán)重20多倍。

這也是人們?cè)谝獾牡诙€(gè)問(wèn)題——要不要開(kāi)采可燃冰？

它注定是一把雙刃劍，不僅可能造成嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，也會(huì)改變海底沉積物的物理性質(zhì)，使其軟化，一旦出現(xiàn)大規(guī)模的海底滑坡，不僅影響到海洋的生態(tài)環(huán)境，人們之前建設(shè)的海底工程也會(huì)遭到毀壞。

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