先来看一个实验:这是一个颜色有点特殊的火焰 , 将木棒沾点水放在它的上方 , 一段时间后 , 让人目瞪口呆的事情发生了……木棒它竟然结冰了!
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不知道你们看完这个实验想到了什么?反正我的脑海里蹦出了一个词——可燃冰 。
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没错 , 从外观上看 , 它们似乎都是“冰”与“火”之间发生的一些反直觉现象 。只不过这里的火不是真正的火 , 可燃冰也不是所谓的冰 。
那么今天就来聊一聊 , 可燃冰到底是什么?为什么人们对它寄予厚望的同时又如履薄冰呢?
可燃冰的学名叫做“天然气水合物” , 它是一种由水分子做牢笼 , 囚禁以甲烷为主的天然气分子的结晶物质 。单位体积的可燃冰分解后 , 能够释放150到180倍体积的甲烷气体和大量的液态水 。
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而人们之所以对它寄予厚望 , 最重要的原因是储量丰富 。据粗略估算 , 可燃冰中蕴含的天然气资源可达已知常规天然气资源量的数十倍 , 如果按有机碳储量计算 , 大约是已知煤炭、石油、天然气有机碳总量的两倍 。
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可是 , 如此丰富的可燃冰又隐藏在哪里呢?
它的形成需要满足以下四个条件:甲烷气体、液态水、低温和高压 。
其中 , 甲烷气体在自然界中并不少见 。例如 , 加拿大班夫国家公园的亚伯拉罕湖中 , 有机物腐败后会产生一连串的气泡;塞拜疆巴库地区的泥火山中 , 地下深藏的天然气会渗透到地表喷出……
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但是 , 这两个位置并未形成可燃冰 。因为在地球上 , 只有两个地方能够满足所有条件:一千多米深的海底和数百米深的冻土带下 。
2007年 , 我国首次在南海北部获取了可燃冰 , 2009年 , 我国又在青藏高原的永久冻土带中发现了可燃冰 。
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那么 , 既然得知了可燃冰的储量如此之大 , 又发现了它的藏身之地 , 为什么不大力开采呢?
这涉及到两个问题 。
首先 , 能不能开采可燃冰?也就是技术层面是否过关 。
与石油和天然气不同 , 想从海底获取固体燃料并不是一件容易的事 。
目前主要有减压开采、热激开采、化学试剂注入、固体开采和置换开采五种方法 。
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【我国首次在哪里发现可燃冰 我国对可燃冰的开采】其中应用最多的是减压开采法 , 即通过降低压力的方式促使可燃冰分解 , 就好像拧开高压锅的减压阀 , 气体会蹭蹭地往外跑一样 , 我国在2017年和2020年进行的两次可燃冰试采 , 利用的都是减压开采法 。
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而后面提到的置换开采法指的是“二氧化碳置换技术” 。在特定的压力范围内 , 可燃冰会分解 , 二氧化碳水合物则易于形成并保持稳定 。
此时 , 如果向可燃冰内注入二氧化碳气体 , 它就会与可燃冰分解出的水形成二氧化碳水合物 , 且这当中释放的热量可以让可燃冰持续分解下去 , 这种方法虽然“一箭双雕” , 但是一旦发生甲烷泄漏 , 造成的温室效应要比二氧化碳严重20多倍 。
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这也是人们在意的第二个问题——要不要开采可燃冰?
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