什么是可燃冰

如题所述

可燃冰是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。

因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以被称作“可燃冰”(Combustible ice)或者“固体瓦斯”和“气冰”。其实是一个固态块状物。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。

2013年6月至9月,在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品,并通过钻探获得可观的控制储量。

扩展资料:

可燃冰的危害:

天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时,对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷,而全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍,若有不慎,让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去,将产生无法想象的后果。

天然可燃冰呈固态,不会像石油开采那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出,在从海底到海面的运送过程中,甲烷就会挥发殆尽,同时还会给大气造成巨大危害。为了获取这种清洁能源,世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。

参考资料来源:百度百科-可燃冰

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第1个回答  2019-02-02

相信许多喜欢看新闻的朋友都听说过可燃冰 可燃冰是天然气水合物的另一种叫法,可燃冰到底是什么呢?

第2个回答  2020-09-20

与天然气的化学成分类似,可燃冰的“可燃”部分主要是甲烷,“不可燃”部分则是水。那么,可燃冰长什么样?将部分可燃冰样品放置在电子显微镜下,顺带发挥科研人员丰富的想象力,便可知晓其庐山真面目。

根据下图可知,在微观世界里,可燃冰实则由一个又一个紧挨着的“笼子”组成,我们称之为晶胞,每个“笼子”由20个水分子通过氢键注1相互连接构成,而“囚徒”则是1个甲烷分子,因此可燃冰狭义上也成为甲烷水合物,化学式是CH4g20H2O,而广义上的可燃冰,“囚徒”可能是氮气、氧气、乙烷、丙烷等分子。


远古时期,大量有机动植物掩埋在地下,经过数亿个春秋,方才重见天日,然后它们早已面目全非,变成了石油、煤炭、天然气等。与天然气类似的可燃冰的形成条件却十分“亲民”,只需三个基本条件:第一,要有气源(甲烷),第二,温度介于10~-10摄氏度之间,第三,压力适中,例如在0摄氏度的条件下,需要30个标准大气压。因此,可燃冰在地球上分布甚广,遍布90%的海域以及27%的陆地,尤其在远洋深海以及陆地的永冻层,储存量更是十分惊人,据估计,可燃冰的含量约为全球所有化石能源的2倍。

目前,成熟的开采方案有5种,其中热解法、降压法操作十分简单,只要有火源便能加热(通常采取电磁加热、核辐射加热),将可燃冰暴露于空气中便能降压。置换法可谓一箭双雕,由于二氧化碳的相平衡条件注2低于甲烷的流体,可置换出并代替“笼子”里的甲烷分子,此法不但可以开发甲烷,还能固碳,减少大气中的二氧化碳。化学试剂注入法则是给可燃冰注入大量的水合物抑制剂(甲醇、丙醇等),提高其相平衡条件,从而造成“笼子”破裂,释放出甲烷,此法成本极高,抑制剂还会造成环境污染。综合法,顾名思义,灵活混用以上4种方法进行开采。

可燃冰大有替代传统化石能源的趋势,为何至今仍未商业化?开采容易收集难。平均每1立方米的“冰”可分解成164立方米的天然气和0.8立方米的水,由于气相膨胀,在开采过程中,目前无法避免部分甲烷逃逸,进入海水会发生氧化作用,消耗海水的含氧量,对海洋生态带来危害。


若逃逸到大气中,在等体积的情况下,甲烷的温室效应约为二氧化碳的25倍,已探明的可燃冰甲烷含量约为大气甲烷含量的3000倍,假设约有1%的甲烷逃逸,理论上,大气的甲烷含量将增加30倍,其带来的温室效应将是灭顶之灾。可幸的是,甲烷在大气中的寿命为12年,此后便分解,因此目前适量开采可燃冰未尝不可。更可怕的是,大陆架的可燃冰一旦被开采,其岩层结构发生改变,重则导致大陆架坍塌、海啸等自然灾害。

纵使前方荆棘遍布,科学家们也会义无反顾,一旦开采技术成熟,可燃冰将会彻底改变世界能源格局。

注解:

1. 氢键之间的力较弱,因此“笼子”不稳定,一遇到高温低压,氢键便会断裂,“笼子”破裂,甲烷逸出;

2. 相平衡条件:本文指的是温度、压力平衡,二氧化碳熔点(凝固点)高于甲烷.

参考文献:张旭辉、鲁晓兵、刘乐乐《天然气水合物开采方法研究进展》.

第3个回答  2012-06-19
天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate)是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
天然气水合物
天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate)因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物(碳的电负性较大,在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键,构成笼状结构)。它可用mCH4·nH2O来表示,m代表水合物中的气体分子,n为水合指数(也就是水分子数)。组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷,对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物(Methane Hydrate)。
第4个回答  2012-06-19
可燃冰全称甲烷气水包合物(Methane clathrate),也称作甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物。最初人们认为只有在太阳系外围那些低温、常出现冰的区域才可能出现,但后来发现在地球上许多海洋洋底的沉积物底下,甚至地球大陆上也有可燃冰的存在,其蕴藏量也较为丰富。
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