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CERNET第24届学术年会
选择字体:    李慧君  科技日报  发布时间:2009-10-29

沉睡的人类未来能源 揭开"可燃冰"身世之谜

  形成需要三个基本条件

  “可燃冰”的形成有三个基本条件:首先温度不能太高,在零度以上可以生成,0℃—10℃为宜,最高限是20℃左右,温度再高“可燃冰”就会分解。第二压力要够,但也不能太大,0℃时,30个大气压以上它就可能生成。第三,要有气源。

  关于“可燃冰”的成因,目前主要有两种观点,一种认为,它们最初来源于海底下的细菌。海底有很多动植物的残骸,这些残骸腐烂时产生细菌,细菌排出甲烷,当正好具备高压和低温的条件时,细菌产生的甲烷气体就被锁进水合物中。

  另一种观点则认为,“可燃冰”由海洋板块活动而成。当海洋板块下沉时,较古老的海底地壳会下沉到地球内部,海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。当接触到冰冷的海水和在深海压力下,天然气与海水产生化学作用,就形成水合物。

  海底“可燃冰”够人类使用1000年

  由于需要同时具备高压和低温的环境,“可燃冰”大多分布在深海底和冻土区域,这样才能保持稳定的状态,而且,海洋中的“可燃冰”数量远大于冻土区域。其分布的陆海比例为1∶100。

  科学家估计,“可燃冰”主要分布在海底之下1000米范围内,海底“可燃冰”分布的范围约占海洋总面积的10%。分布面积达4000万平方公里。

  据中国煤炭地质总局青海煤炭地质105队队长、总工程师文怀军介绍,“可燃冰”全球储量是现有天然气、煤炭、石油储量的两倍,是常规天然气的50倍。也有科学家估计,海底“可燃冰”的储量够人类使用1000年。

  ——开发窘境——

  开发不当会引发灾难

  可燃冰前景虽然可观,但开采难度很大。

  一方面是可燃冰要么位于浩瀚的大洋底部,要么位于高寒险远的冻土带上,开发的难度非常大。另一方面,可燃冰自身的一些物理属性,也使得可燃冰的开采困难重重。

  我们已经知道,可燃冰是低温与高压的共同产物。但可燃冰对高压的“嗜好”可要比低温大得多。人们已经发现,在足够的高压之下,可燃冰在18℃时,仍然可以保持“冰”的性质,是一种不折不扣的“高温冰”。

  这给可燃冰的开采带来了很大的困难。如果不能保证足够的高压和低温,可燃冰会迅速融化为水和甲烷,如果不能对甲烷进行很好地收集,大量甲烷将直接进入大气,全球的气候将面临一场灾难。

  对大洋深处的可燃冰进行开采,除了面临类似的环保难题外,还可能造成海底软化,出现大规模的海底滑坡,毁坏海底工程设施的情况。

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