鹽差能
是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學電位差能,是以化學能形態出現的海洋能。主要存在於河海交接處。鹽差能的研究以美國、以色列的研究為先,中國、瑞典和日本等也開展了一些研究。但總體上,對鹽差能這種新能源的研究還處於實驗室實驗水平,離示範應用還有較長的距離。
十、可燃冰
可燃冰的學名叫“天然氣水合物”,是一種白色固體物質,外形像冰,有極強的燃燒力,可作為上等能源。它主要由水分子和烴類氣體分子(主要是甲烷)組成,所以也稱它為甲烷水合物。天然氣水合物是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、pH值等)下,由氣體或揮發性液體在與水相互作用過程中形成的白色固態結晶物質。一旦溫度升高或壓力降低,甲烷氣則會逸出,固體水合物便趨於崩解。(1立方米的可燃冰可在常溫常壓下釋放164立方米的天然氣及0.8立方米的淡水)所以固體狀的天然氣水合物往往分布於水深大於300米以上的海底沉積物或寒冷的永久凍土中。海底天然氣水合物依賴巨厚水層的壓力來維持其固體狀態,其分布可以從海底到海底之下1000米的範圍以內,再往深處則由於地溫升高其固體狀態遭到破壞而難以存在。
可燃冰被西方學者稱為“21世紀能源”或“未來新能源”。迄今為止,在世界各地的海洋及大陸地層中,已探明的“可燃冰”儲量已相當於全球傳統化石能源(煤、石油、天然氣、油頁岩等)儲量的兩倍以上,其中海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。世界上海底天然氣水合物已發現,的主要分布區是大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海、南美東部陸緣、非洲西部陸緣和美國東海岸外的布萊克海台等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、衝繩海槽、日本海、四國海槽、日本南海海槽、蘇拉威西海和新西蘭北部海域等,東太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亞濱外和秘魯海槽等,印度洋的阿曼海灣,南極的羅斯海和威德爾海,北極的巴倫支海和波弗特海,以及大陸內的黑海與裏海等。
從20世紀80年代開始,美、英、德、加、日等發達國家紛紛投入巨資相繼開展了本土和國際海底天然氣水合物的調查研究和評價工作,同時美、日、加、印度等國已經製定了勘查和開發天然氣水合物的國家計劃。特別是日本和印度,在勘查和開發天然氣水合物的能力方麵已處於領先地位。2007年4月21日,我國正式啟動南海北部陸坡海域天然氣水合物鑽探工作。5月1日淩晨,鑽探船在南海北部神狐海域的一號鑽探站位獲取了可燃冰的樣品,其沉積層厚18m,甲烷含量99.7%。
天然氣水合物在給人類帶來新的能源前景的同時,對人類生存環境也提出了嚴峻的挑戰。天然氣水合物中的甲烷,其溫室效應為CO2的20倍,溫室效應造成的異常氣候和海麵上升正威脅著人類的生存。全球海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的3000倍,若有不慎,讓海底天然氣水合物中的甲烷氣逃逸到大氣中去,將產生無法想象的後果。而且固結在海底沉積物中的水合物,一旦條件變化使甲烷氣從水合物中釋出,還會改變沉積物的物理性質,極大地降低海底沉積物的工程力學特性,使海底軟化,出現大規模的海底滑坡,毀壞海底工程設施,如:海底輸電或通訊電纜和海洋石油鑽井平台等。陸緣海邊的可燃冰開采起來十分困難,一旦出了井噴事故,就會造成海嘯、海底滑坡、海水毒化等災害。由此可見,可燃冰在作為未來新能源的同時,也是一種危險的能源。可燃冰的開發利用就像一柄“雙刃劍”,需要小心對待。