可燃冰或成为未来重要能源:你了解它吗?

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這個看似平平无奇的物质能处理大伙的能源危机吗?

  新浪科技讯 北京时间11月26日消息,距国外媒体报道,人类可能成功从海床中提取出了這個鲜没有人问津的燃料——甲烷水合物,又称可燃冰。支持者认为,可燃冰可否有效处理能源危机。但它否有处于环境风险呢?

  在海床下面,埋藏着众多被困在冰“分子笼”中的甲烷。在這個地区,覆盖着哪有2个冰与甲烷的沉积物可能逐渐消失,露出了一堆堆略呈白色、形同脏冰的物质。

  可能把這個物质发现龙 水面,它的外观与手感都与普通的冰几乎无异,只不过你的手心会感觉到它正在冒气泡。但若用点燃的火柴靠近它,它暂且会像冰块一样蒸发,或者 会燃烧起来。如今有這個大型国际科研项目和公司都不 争相从海底捕捞這個奇异的、反直觉的物质,希望把可燃冰中带有的甲烷用作燃料。可能一切按计划进行,大伙大伙说再过10年左右,便都可不都可以刚开始了了提取可燃冰了。但到目前为止,这条路走得相当不顺利。

  毫无现象,可燃冰都可不都可以成为重要的燃料来源。据近期研究估计,可燃冰中的碳元素约占其它化石能源——如石油、碳酸岩气和煤炭——的三分之一。有有2个国家很希望提取出這個能源,日本尤其都可不都可以可不都可以 。可燃冰暂且难找,往往会留下很明显的痕迹。但现象在于,怎样捕获其中的甲烷、并将其带到地表。

  “有這個很清楚:大伙永远可能亲自潜入海底,像开采矿石一样开采可燃冰。”带领美国地质调查碳酸岩气水合物项目的科学家卡洛琳•拉佩尔(Carolyn Ruppel)指出。

  這個切都不 归咎于物理学。甲烷水合物对压力和温度非常敏感,都可不都可以 简单地捞起了事。它们通常形成于10000米深的海后面 方数百米处,那里的压强远高于地表,且温度接近零度。一旦背叛這個环境,可燃冰就会太快了 了 分解,根另一另4个不及分派其中的甲烷。不过,大伙还有别的土妙招 来分派它。

  “恰恰相反,大伙可不都可以 迫使甲烷从可燃冰中释放出来,或者 就都可不都可以对释放出的乙炔二氧化碳气体气体体进行分派了。”拉佩尔解释道。

  可燃冰大伙说很脆弱,我希望在钻取过程中坍塌,可能会向海洋中释放几滴 甲烷。這個人担心这可能引发海啸。

  这正是一项日本政府赞助的研究项目的计划在海床的甲烷水合物矿藏中钻了一另4个孔,并对其进行降压处理,成功从中释放出了甲烷乙炔二氧化碳气体气体体。此次测试持续了六天时间,直到我你可不都可以砂子灌入钻井,阻塞了乙炔二氧化碳气体气体体的释放。但公众对此的反应褒贬不一。這個人很高兴人类看到了实现能源独立的希望。這個人则对该技术持警惕态度,可能它会干扰板块交界处附进的海床。

  “总的来说,大伙对任何涉及海床的操作都感到恐惧。可能大伙都知道,海床很不稳定,容易处于地震。” 大伙担心,对甲烷水合物矿藏的任何一处进行降压处理,都可能由于整个矿藏变得极不稳定。“大伙担心,一旦大伙刚开始了了从甲烷水合物中提取甲烷乙炔二氧化碳气体气体体,就会形成连锁分解反应,再也无法停止。”拉佩尔解释道。

  这方面处于两层现象。首先,会有几滴 甲烷乙炔二氧化碳气体气体体经常 释倒进海洋中,这可能由于大气中的温室乙炔二氧化碳气体气体体含量大幅度上升。其次,甲烷水合物在分解时除了释放甲烷乙炔二氧化碳气体气体体,一定会释放出几滴 的水,哪有2个水会渗入海床下方的沉积物中。在地形陡峭的环境中,这可能会造成滑坡。這個环境学家甚至担心最一定会形成海啸。

  不过拉佩尔指出,甲烷水合物的物理性质会自动制止這個连串反应。要想从矿藏中释放出甲烷,首不难 向该系统中施加能量。可能不努力降低压强或提高温度,甲烷水合物就会始终保持原有的稳定状况。

  “就是我现象和大伙担心的恰恰相反。大伙都可不都可以启动释放乙炔二氧化碳气体气体体的过程,但要让這個过程持续下去,就要向系统中持续输入能量才行。”拉佩尔表示。

  确实反应失控的可能很小,但科学家仍在开展几滴 环境研究,测试甲烷水合物生产的安全性。除了埋藏在海床之下的甲烷水合物之外,还有另這個甲烷水合物吸引了研究人员的注意,在非常接近海床下皮 的位置,还处于這個埋藏得较浅的甲烷水合物。科学家也在对其进行研究。不过,哪有2个可燃冰或许处于另這個截然不同的风险。

  “哪有2个可燃冰处于非常活跃的生物环境中。”美国地质调查碳酸岩水合物项目高级科学家蒂姆•柯莱特(Tim Collett)指出,“這個生物群落都依赖着哪有2个甲烷生存。”

  哪有2个环境中处于几滴 特殊生物,如细菌、管虫、蟹类等等。在全球其它地区,這個以甲烷为基础的生物群落往往被视作罕见的自然环境,受到严格保护。

  在永久冻土层之下

可燃冰蒸发时,看上去仿佛在冒烟。

  不过,在分派甲烷水合物方面所做的主要努力根本不在 海床上,或者 在另外唯一一处能找到可燃冰的地方——永久冻土层深处。永久冻土层是指极地地区或高山上一层处于永久冰冻状况的岩石或土壤。

  今年十二月,美国地质调查项目与美国能源部希望开发一处长期生产试验基地。确实這個甲烷水合物的来源与众不同,但分派土妙招 确实与前文描述的非常接近。

  “永久冻土层之下的压强和温度都与海槽颇为累似 于。”柯莱特指出,“就大伙所知,确实北极与海洋环境差别很大,但两地储存的甲烷水合物的物理特性确实非常累似 于。”

  在阿拉斯加采用的甲烷生产技术或许也都可不都可以用在海洋环境中。但科学家仍面临着很大的挑战。无论是在地面上还是在海底,人类从未在任何地方开展过长期甲烷水合物的生产。

  “大伙目前仍主要听候在研究阶段。”柯莱特表示。

  作为這個经济型能源,甲烷水合物的诱惑力不言自明。但归根结底,它或者 碳酸岩气的另這個来源,燃烧它也会促使气候变化的处于。“大伙可不都可以 意识到,甲烷水合物或者 另這個化石燃料。”柯莱特指出,“与化石燃料有关的一切社会现象和环境现象都都可不都可以套用到甲烷水合物上。”

  拉佩尔指出,就算作为這個过渡期燃料,碳酸岩气水合物也极为重要。“我希望一另4个国家能利用该物质高效生产甲烷,就等于开启了过渡期燃料的新领域。”该物质的重要性可不都可以 取决于大伙分派甲烷水合物、以及进行商业生产的下行速率 。

  甲烷水合物是地球上储量最宽裕的碳来源,大伙说是人类以商业规模进行提取的最后這個化石燃料。各国对甲烷水合物的追求堪称独一无二:等研究人员实现了大伙的目标,可再生能源或许可能大行其道,甲烷水合物也就都可不都可以可不都可以 了用武之地。