出品:科普中国
制作:冰与火团队
监制:中国科学院计算机网络信息中心
裸露可燃冰(图片来自网络)
中国科学院海洋研究所22日发布消息,在中国科学院战略性先导科技专项“热带西太平洋关键区域海洋系统物质能量交换”支持下,科学家首次在我国南海海域发现裸露在海底的“可燃冰”。
可燃冰?这是什么“神奇宝贝”?
冰遇火不是就融化了吗?怎么还会燃烧呢?
海里是如何形成这个东西的?
储量竟然比堪称“黄金”的石油还多,咱们去开发,不就发大财了?
小科普:可燃冰,即天然气水合物(natural gas hydrate),是在一定条件下由轻烃、二氧化碳及硫化氢等小分子气体与水相互作用形成的固态结晶物质,呈白色或浅灰色晶体,外貌类似冰雪,还可亲切地称呼它为“固体瓦斯”或“气冰”。
可燃冰结构(图片来自美国地质调查局)
继石油和天然气之后的“新宠儿”可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小很多,但能量高出十倍。
并且,可燃冰储量巨大,所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油和天然气总量的两倍,被国际公认为石油、天然气的接替能源。
“可燃冰”这个冰清玉洁的“小仙女”是怎么养成的?
总的来说,就是:(1)“烫不得”,海底温度2~4℃最舒适,高于20℃她就会分解;(2)“压得了”,压力要足够大,压力越大她越稳定;(3)“不能没有人生旅途中的另一半——甲烷气源”,没有气,她就只能形成普通冰了,不再是可以燃烧的“可燃冰”。
“我”在全世界等候你目前我们在全球79个地区直接或者间接地发现了可燃冰的存在,她主要分布于世界各大洋边缘海域的大陆坡、陆隆(深水海台)和盆地,以及一些内陆海。
总体上看,“可燃冰”主要还是分布在北半球,且以太平洋边缘海域最多,其次是大西洋。陆上寒冷永冻土中的天然气水合物主要分布在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大以及青藏高原等地区。
中国是“我”温暖的小窝(图片来自网络)
我国可燃冰的储量丰富,其中主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带及东北冻土带,位于我国南海北坡的海域是可燃冰富集区,预测储量约194亿立方米!
如何开发可燃冰?如何让她发光发热,带来我们需要的水?你追她的方法不止一种,下面我们简单介绍几种“撩她”的方法。
1.“送温暖”——热激发开采法
热激发开采法是直接对天然气水合物层进行加热,使天然气水合物层的温度超过其平衡温度,从而促使天然气水合物分解为水与天然气的开采方法。
这种方法经历了直接向天然气水合物层中注入热流体加热、火驱法加热、井下电磁加热以及微波加热等发展历程。热激发开采法可实现循环注热,且作用方式较快。加热方式的不断改进,促进了热激发开采法的发展。