第十三章 新能源-可燃冰(1 / 2)

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談到能源,人們立即想到的是能燃燒的煤、石油或天然氣,而很少想到晶瑩剔透的“冰”。然而,自20世紀60年代以來,人們陸續在凍土帶和海洋深處發現了一種可以燃燒的“冰”。這種“可燃冰”在地質上稱之為天然氣水合物(NaturalGasHydrate,簡稱GasHydrate),又稱“籠形包合物”(Clathrate),分子結構式為:CH4?nH2O,現已證實分子結構式為CH4?8H20。

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。同等條件下,可燃冰燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍,而且燃燒後不產生任何殘渣和廢氣,避免了最讓人們頭疼的汙染問題。科學家們如獲至寶,把可燃冰稱作“屬於未來的能源”。它主要由水分子和烴類氣體分子(主要是甲烷)組成,(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。還有一個地方能生存,就是永久的凍土帶。可燃冰在世界各大洋中均有分布。。

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,世界上絕大部分的天然氣水合物分布在海洋裏,據估算,海洋裏天然氣水合物的資源量是陸地上的100倍以上。據最保守的統計,全世界海底天然氣水合物中貯存的甲烷總量約為1.8億億立方米,約合1.1萬億噸,如此數量巨大的能源是人類未來動力的希望,是21世紀具有良好前景的後續能源。

天然可燃冰呈固態,不會像石油開采那樣自噴流出。如果把它從海底一塊塊搬出,在從海底到海麵的運送過程中,甲烷就會揮發殆盡,同時還會給大氣造成巨大危害。為了獲取這種清潔能源,世界許多國家都在研究天然可燃冰的開采方法。科學家們認為,一旦開采技術獲得突破性進展,那麼可燃冰立刻會成為21世紀的主要能源。

相反,如果開采不當,後果絕對是災難性的。在導致全球氣候變暖方麵,甲烷所起的作用比二氧化碳要大20倍;而可燃冰礦藏哪怕受到最小的破壞,都足以導致甲烷氣體的大量泄漏,從而引起強烈的溫室效應。另外,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。所以,可燃冰的開發利用就像一柄“雙刃劍”,需要小心對待。

2000年開始,可燃冰的研究與勘探進入高峰期,世界上至少有30多個國家和地區參與其中。其中以美國的計劃最為完善——總統科學技術委員會建議研究開發可燃冰,參、眾兩院有許多人提出議案,支持可燃冰開發研究。美國目前每年用於可燃冰研究的財政撥款達上千萬美元。

為開發這種新能源,國際上成立了由19個國家參與的地層深處海洋地質取樣研究聯合機構,有50個科技人員駕駛著一艘裝備有先進實驗設施的輪船從美國東海岸出發進行海底可燃冰勘探。這艘可燃冰勘探專用輪船的7層船艙都裝備著先進的實驗設備,是當今世界上唯一的一艘能從深海下岩石中取樣的輪船.