可燃冰發現了這麼久了為什麼還不能大規模使用?沒你想的那麼簡單

2021-01-13 科普乎

人類文明發展至今,生產力產生了翻天覆地的變化,特別是工業革命之後解放了雙手,生產力更是得到了恐怖的提升。

生產力的提成往往依賴於能源的升級換代,化石燃料是近代工業革命的主要能源推動者,就是因為化石燃料造就了現代社會的繁華,但是化石燃料並不是無限的,它隨時可能枯竭,這個時候我們就需要尋找替代的方案,在世界能源領域,一直有一個新的概念,那就是可燃冰。

燃燒的冰

可燃冰是一種水喝天然氣的水合物,通俗一點講就是被凍結的天然氣或者甲烷,1810年,首次在實驗室被發現,之後世界各國就開始投入到可燃冰的研究和開採當中。

一直到現在可燃冰的研究和開採已經過去半個多世紀了,為什麼到現在可燃冰還沒有得到廣泛的使用呢?今天我們來說說它背後的原因。

首先說一下為什麼可燃冰可以代替化石燃料成為未來的新能源,作為需要廣泛運用的新能源的一個條件就是它在地球的含量必須足夠多。

可燃冰在全球分布廣泛,含量巨大,而且它燃燒的釋放的能量足以媲美化石燃料,而且燃燒產物只有水和二氧化碳,比石油煤炭,更清潔環保。

這樣種種的條件下,可燃冰作為未來的新型能源簡直完美。經過測定,1立方米的可燃冰就能轉化為164立方米的天然氣,可見它的能量密度有多高。

那麼可燃冰為什麼一直到現在還沒有大規模開發和利用呢?其實主要還是成本問題,雖然人類開採可燃冰的技術已經得到了很大發展,但是可燃冰的開採成本比陸地上開採石油天然氣要高得多,所以在現有低成本能源的阻礙下,可燃冰的開採沒有得到很好的發展。

開採可燃冰平臺

此外,可燃冰是甲烷和水的合成物,它並不是穩定的存在,在標準大氣壓下面會分解出很多甲烷,甲烷是造成溫室效應的主要氣體之一。可燃冰的開採多數在海底進行,過度開採將會破壞海底生態系統。

人類現在開採凍土層和海底可燃冰的技術和保護方法並不先進。開採時,如果可燃冰變成甲烷洩露出現無法控制的局面,將會引起連鎖反應,隱藏在地球地殼中的甲烷大量進入大氣層,後果不堪設想。

雖然目前可燃冰的開採和使用遇到了諸多的阻礙,但是我相信不遠的將來,隨著技術的進步,開採問題和環境問題得到解決,屬於可燃冰的時代就會到來。

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  • 吹了這麼多年的可燃冰,為何還不投入使用?沒你想的那麼簡單
    在世界能源領域,一直有一個新的概念,那就是可燃冰。從上世紀60年代開始,世界各國就開始投入到可燃冰的研究和開採當中。然而現在半個多世紀過去了,人類雖然發現了超過兩百多個可燃冰礦點,但是依然沒有將可燃冰正式投入使用。吹了這麼多年的可燃冰,為什麼利用起來的難度這麼高呢?
  • 說了如此多年的可燃冰,為何還沒投入使用?沒你想的那麼簡單!
    現在資源的開發可以說多種多樣的,但是有一種資源是一直都有聽說確沒見過,那就是可燃冰。可燃冰在小學時候的書本就已經有出現過了,可是到目前為止還沒有見正式的投入使用,讓人覺得很不解。可燃冰的外形很像冰塊,它是海底深處的天然氣水合物,可以說它是一種新型的能源。專家們已經知道它的作用,並且也知道它能從哪裡可以得到,而且還知道它在全球裡面所蘊含的量是非常多的。現在已經查明,在中國的東海南海都有可燃冰,而且東北凍土帶上也有。就單單中國來說,中國境內的海域可燃冰的數量就相當於是800億噸石油。
  • 可燃冰是騙人的嗎?都2021年了,為啥還沒大規模使用?
    在未來能源當中,可燃冰無疑是最被人們期待的一個,都說可燃冰儲量不遜石油,而且清潔高效,是可以替代石油的清潔能源。人類早在1810年就發現了可燃冰,但是現在都2021年了,兩百多年過去了,可燃冰依然沒有進入大規模使用階段,難道這本身就是個騙局嗎?我們先來看一下什麼是可燃冰。
  • 什麼是可燃冰?為什麼開採可燃冰這麼困難?
    什麼是可燃冰?為什麼開採可燃冰這麼困難?海底大陸架和一些凍土層中普遍存在可燃冰。專家們分析說,到目前為止,海底最有價值的礦產資源得到充分利用,人類可以使用它的可燃冰達1000年之久,從而可以大大緩解能源問題。
  • 我國可燃冰試採創下兩項世界紀錄,為什麼開採可燃冰這麼難?
    確認可燃冰的存在1934年,美國人哈默·施密特(Hammer Schmidt)在被堵塞的輸氣管道中發現了可以燃燒的冰塊,它叫「甲烷氣水合物」。自然界中真有像冰一樣的「天然氣水合物」嗎?1946年,蘇聯學者斯特裡諾夫認為:只要有合適的溫度和壓力,自然界必定會有天然氣水合物的形成!
  • 可燃冰利用還得等多久?
    此後有報導稱,以一輛使用天然氣為燃料的汽車為例,一次加100升天然氣能跑300公裡的話,那麼加入相同體積的可燃冰,這輛車就能跑5萬公裡。陸地約有27%的面積是形成可燃冰的潛在地區,而海洋中約有90%的面積也是潛在區域。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、油頁巖等)儲量的兩倍以上,其中海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。因為儲量大、清潔環保,可燃冰被譽為潛藏的「新能源寶藏」。
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  • 科學史上365天——可燃冰的開發
    雖然這兩種分子間沒有形成真正的化學鍵合,不能把它稱為化合物,但這種物質卻非常穩定,這種物質就叫可燃冰。可燃冰從哪裡來 19世紀初,英國兩位化學家在研究氯氣時偶然發現,當氯分子被冰所包圍時,能形成一種很特殊的物質,他們給這種物質起名為氯水合物,從此,氯水合物被人們發現。
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    這種可燃冰怎麼會在海底出現呢?它又是如何形成的呢?它的儲存量竟然比黃金石油還多,儲存量居然在全球遙遙領先。它是否像黃金石油那樣需要去開採呢?那如果我們去開採,是不是就發財了?下面就讓我們一起來揭開可燃冰神秘的面紗。
  • 中國南海試採可燃冰成功 開發利用是世界性難題?
    此後有報導稱,以一輛使用天然氣為燃料的汽車為例,一次加100升天然氣能跑300公裡的話,那麼加入相同體積的可燃冰,這輛車就能跑5萬公裡。於是,「100升可燃冰可支持汽車行駛5萬公裡」被諸多媒體和網友廣泛傳播。沒想到,多位能源專家學者對這一說法表示懷疑,其中,清華大學能源網際網路創新研究院政策研究室主任何繼江表示,對於上述說法「只能理解為這是一個開玩笑的資源評估方法,與現實毫無關係,很不科學。」那麼,可燃冰究竟是一種什麼物質?在哪裡能找到它?它的開發前景如何?
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    說實話,可燃冰試開採成功並不是引起民眾興奮的G點,儘管這可能在未來對國家乃至世界的能源格局產生巨大影響。而真正令民眾興奮的是央視在新聞報導中提到:可燃冰所蘊含的能量巨大,1立方米「可燃冰」可以分解釋放出約160立方米以上的天然氣。以一輛使用天然氣為燃料的汽車為例,假設一次加100升天然氣能跑300公裡,那麼加入相同體積的可燃冰,這輛車就能跑5萬公裡!
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