开采可燃冰可能遇到哪些问题,开采可燃冰的利和弊

首页 > 企业招商 > 作者:YD1662024-01-19 22:16:06

什么是“可燃冰”

我们知道冰是什么,冰是由于水在低温下凝固形成的。那么可燃冰和水又有关系吗?为什么这种冰就可以燃烧呢?

可燃冰其实是一种天然气的水合物,化学式表示为CH4•8H2O,其广泛布于深海沉积物及陆地永久冻土层中,是天然气与水在高压低温状态下形成的一种固体结晶状物体,外表如同冰雪,故被称之为“可燃冰”。这种“可燃的冰块”其主要成分是甲烷,燃烧后能够释放少量的二氧化碳及水,污染比现有的化石能源要小很多,但能量是现有化石能源的数十倍。因此,可燃冰被视为是一种新型的高效清洁能源,也被视为是解决人类能源危机的基本能源样态。

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可燃冰

可燃冰作为一种固体状的结晶物质,1778 年被英国化学家普德斯特里首次发现,但是这次科学发现并没有引起人们的重视。其中的原因是多方面的,主要是当时的技术条件不成熟,而且化石能源产业化开采的历史并不长,人们对于这种新的能源形态没有太多的需求与认知。人们的这种认知状态持续到 1960年,当时的苏联在西伯利亚西部冻土区域发现了可燃冰,鉴于当时的国际冷战局势,这一发现立即引起欧美发达国家的关注,并相继开展对可燃冰的研究和勘探工作。截至今天,世界上已有 100 多个国家和地区发现了可燃冰,有 30 多个国家和地区投入了大量的人财物力对其进行研究。

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可燃冰的原子结构

可燃冰是如何形成的

“可燃冰”生存的地方是一片严寒,温度在0℃以下,那里的压力经常高达30MPa,相当于一个人要承受三百余个人的重量。为了应对这种极端苛刻环境的挑战,水分子手拉手连在一起,创造一个安全的环境,为它们的核心部分———甲烷等气体筑起一间形状像笼子一样的安全房屋,供其居住,保障天然气水合物的生存和成长。并且,漫长的时间使得天然气水合物早已习惯了苛刻的生活条件,对环境变化十分敏感,当温度升高或压力降低时,天然气所受到的束缚就会被解除,甲烷等气体便会走出卧室,来到广阔的世界,恢复它本来的模样。

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单个可燃冰结构

可燃冰形成必须是在低温高压状态下,其温度必须满足在0~10 ℃,超过 20 ℃时易分解;压力需大于 10 MPa,在 0 ℃时,30 个以上标准大气压才可能形成;充足的气、水是必要条件,而一定的空隙结构则是其生长条件。

据勘测研究发现,可燃冰主要存在于冻土地区和海洋环境(深海和浅海环境均有)。 98%在海洋环境,2%在冻土地区。而已发现的可燃冰大多存在于陆地上的永久冻土区及陆地边缘的海底深层砂砾中。就全球而言,可燃冰主要储存于海底之下 0~1500 m的松散沉积岩中。

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