可燃冰一度被认为是石油的完美替代品,为什么现在很少提及?
可燃冰一度被认为是石油的完美替代品,为什么现在很少提及?
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网友解答:
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“可燃冰”开发:能源革命的新引擎,“可燃冰”意义不亚于发现大庆油田
可燃冰“致命”缺陷让人忧虑不堪,优点让人欣喜若,可燃冰是一把“双刃剑”,如若泄漏对气候可是“一剑封侯”,如若有人能妥善开采可燃冰话,明年的诺贝尔奖得主一定会花落他家。
世界能源危机越演越烈,石油的价格居高不下,石油是一种不可再生资源,产量是每况愈下,石油作为“工业的血液”,制约着全世界前进的步伐。石油面临着枯竭,急需一种新型能源来代替石油的“大哥大”的地位,可燃冰的出现,让世界欣喜若狂,欣喜过后又变得愁云惨淡,面临着重大开采难题,让世界各国都知难而退,本来如获至宝,但是不能为人所有,这种煎熬恐怕让人难以释怀。
何为可燃冰?
可燃冰是一种存在低温高压下的白色固态结晶物质而水与甲烷则是它的组成部分。
可燃冰就是一种外形类似冰块天然气水混合物,见到明火可以燃烧,并且释放大量的水,燃烧产生大量的热量,燃烧的产物对环境无任何污染,是一种全新的洁净能源,如若合理开发对人类百利而无一害,如若开采不善,对温室效应可谓是一剑封侯。
可燃冰优点让人惊喜不已
首先可燃冰可以燃烧,燃烧过后只产生二氧化碳和水,比起煤炭来说可以独占鳌头,绝对秒杀的存在,煤炭,石油燃烧产生的污染让人类头疼不已,产生的二氧化硫,氮氧化物,对气候都是致命的。可燃冰就是“洁”然一身,出淤泥而不染的感觉。
1立方米可燃冰可释放出相当于170立方米的天然气,能源密度是普通天然气的2-5倍,小小一块可燃冰的威力相当惊人。
其次,可燃冰的储量惊人,可燃冰可以作为未来首当其冲燃料资源,储备量是石油的几百倍,可以让全人类使用1000年之久,大家伙看到这里是不是心动不已,早就想跃跃欲试开采可燃冰了呢?如果大家这么想,那就把问题想的太简单化了。
可燃冰的发现让人类如获至宝,是什么原因导致可燃冰无法大规模的开采利用呢?这么多优点及于一身,我们看看开采难度以后,大家伙只有望洋兴叹的份了。
是什么样的难题让世界科学家知难而退呢?
首先由于可燃冰生成环境复杂、特殊,出身与石油千差万别,大大增加了开采的难度,石油的开采石油是液体状的,不仅容易抽取,也会形成喷涌状,然而可燃冰是属于固态的形式,可燃冰多处探明都在深海区,水下压强是人类无法逾越的一道鸿沟,可燃冰的发现多数发现海底1000个大气压,这样的压强普通的设备会被压成渣。从而大大增加了海底作业的难度。
其次海底世界,可不像陆地那么简单,不仅要考虑水压,还要考虑海底滑坡,从而引发的海啸。8000年前在北欧造成浩劫的大海啸,也极有可能是由于这种气体大量释放所致。
可燃冰的特点也是“致命”的
可燃冰存在状态低温,高压的状态下存在,在水下1000的大气压的作用下,如果把可燃冰从海底带到海面,在常规大气压下,可燃冰会迅速分解,挥发,大量的气体挥发,一旦遇见明火,爆炸威力不亚于一枚核弹的危力,如果挥发可能造成钻井平台发生井喷现象,后果将会不堪设想。
可燃冰的厚度一般为50_100米的厚度,一旦开采出来,会产生海底大滑坡,引起海底地壳运动,从而引发海啸的这种可能极具存在,在海底几千米深度取东西,这种复杂的环境下,难度可想而知。
可燃冰的泄漏对全球温室效应都是一剑封侯的存在
大家伙都应该知道,二氧化碳是温室效应的的致命杀手,大家伙只知道其一,却不知道可燃冰的威力,它的威力是致命的。
大家伙知道为什么现在变成了无氟冰箱,空调了吗?
主要是空调中的氟对臭氧层破坏都是致命的,最主要原因是氟氯带烃这类复合物不可分解,对臭氧层的破坏是致命的。可燃冰中的甲烷就是氟氯带烃化合物的一种。
这种化合物的温室效应是二氧化碳的30倍之多,如果大量开采可燃冰的话,一旦泄漏,气温会急剧升高,导致南极冰川融化,海平面升高,我们没倒在能源危机的道路上,却要生活在一片汪洋大海之中。
收集海水中的气体是十分困难的,底的多孔介质不是集中为“一片”,也不是一大块岩石,而是较为均匀地遍布着。如何布设管道并高效收集是急于解决的问题。 海底可燃冰属大面积分布,其分解出来的甲烷很难聚集在某一地区内收集,而且一离开海床便迅速分解,容易发生喷井意外。
开采成本制约着大规模开发
目前可燃冰的开采成本高达200美元立方米,折合成天然气要1美元立方米,而目前国内天然气造价仅在1元立方米,这是勘测、开采可燃冰不得不面对的问题,赔本赚吆喝的事情谁会去做呢?
常见开采可燃冰的方法有热解法,降压法,二氧化碳置换法
虽然开采可燃冰困难重重,中国从未有停止对可燃冰探索的脚步,在开采可燃冰技术方面,中国走在了世界前列。
中国可燃冰储量在世界上遥遥领先,中国不仅在南海发现大量的可燃冰存在,在中国的西藏,以及祁连山脉都发现了大量可燃冰,可燃冰出现,一定能成为21世纪的接替者。
可燃冰的开采涉及复杂的技术问题,所以目前仍在发展阶段,估计需要10至30年的时间才能投入商业开采,中国人口众多,石油资源每天消耗巨大,可燃冰的开采迫在眉睫,中国的“蓝鲸2号”
蓝鲸2号这个“巨无霸”早在2020年3月的时候,就在南海神狐海域开展了第二轮的可燃冰试采,对我们来说,可谓意义重大,影响深远,标志着中国实现了开采可燃冰技术性的突破,在不久的将来,中国可以完全征服这片海底世界,把这个“烫手山芋”变成我们真正的“帮手”。
可燃冰的开采涉及复杂的技术问题,所以目前仍在发展阶段,估计需要10至30年的时间才能投入商业开采,中国人口众多,石油资源每天消耗巨大,可燃冰的开采迫在眉睫,中国的“蓝鲸2号”
蓝鲸2号这个“巨无霸”早在2020年3月的时候,就在南海神狐海域开展了第二轮的可燃冰试采,对我们来说,可谓意义重大,影响深远,标志着中国实现了开采可燃冰技术性的突破,在不久的将来,中国可以完全征服这片海底世界,把这个“烫手山芋”变成我们真正的“帮手”。
总结:
可燃冰这事不能急于求成,毕竟海底世界极为复杂,对勘探,开采都需要一套极为复杂的程序,稍有不慎对人来来说都是“灭顶之灾”。,从而引起海底世界的天翻地覆,引起巨大的海啸,对人类都是灭顶之灾
开采成本也制约着可燃冰的开发,种种原因制约着可燃冰走进我们千家万户,随着世界各国逐步克服这些世界难题,可燃冰一定会接替过石油这个“接力棒”,成为人类真正的帮手。
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网友解答:
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也许大家还有印象,过去有一段时间里,
人们将可燃冰作为石油的完美替代品
,而从
储量以及属性
来看,可燃冰
确实具备有替代石油的潜质
。然而,
为什么现在很少有人提及这种能源了呢?
可燃冰是
甲烷与水
在
高压低温
条件下形成的
类冰状结晶物质
,
外观像冰,遇火即燃
,因此被人称为“可燃冰”。
可燃冰
可燃冰和冰一样,基本结构都是由
水分子(H2O)组成
,但
排列出来的分子形状
有很大差异,笼状结构让可燃冰有多的空间可以
容纳甲烷分子
,以构成可燃的甲烷冰。
可燃冰在地球上分布广泛,1965年以后,人类陆续发现了天然的可燃冰,自然界的可燃冰
存在于的永冻土层中,或大陆斜坡与大陆隆堆一带的海床下面
。
根据科学家们的估算,可燃冰的储量大约是
石油、煤炭
等能源探明储量总数的
三分之一
,因此具备完全替代石油的可能,而且其燃烧后只会
产生少量的二氧化碳和水
。
可燃冰
石油作为目前人类的主要能源,需求巨大,但也面临着
开采枯竭
的问题,但它
更严重的问题就是碳排放
,由于石油等燃料燃烧后会排放大量的二氧化碳,
地球的温室效应逐年加剧
,让人们意识到,再不采取措施减少碳的排放量,地球将会不再适合人类居住。
减少碳排放
世界各国基本上都达成了共识,几乎
每个大国都制定了燃油车的禁售期限
,而可燃冰作为能源,还是会排放二氧化碳,不符合人类遏制碳排放的规划,这就注定了它
不会成为石油的替代品
。
另外,
可燃冰虽然储量丰富
,但由于其作为固体物质深埋在地底下或海底下,以现在人类的
开采技术
,还
很难做到实用性开采
,因为这不像是开采石油,可燃冰的开采会造成塌陷,
对生态环境造成巨大的破坏。
可燃冰
而从深处开采后,如何保存也是一个问题,
在18摄氏度以内,还可以保持固体状态
,但一旦超过了这个温度,那甲烷就会挥发掉,真得就会只剩下一点水了。
可燃冰的
开采运输
问题就很难克服,而要是大量在生活中应用,很多
设施设备都需要改造
,以符合可燃冰的特性,那将是一个重大的全方位的改造,也会付出巨大成本。
最后就是,近些年,
电动汽车在技术上突飞猛进
,已经完全实用化,相对于使用燃油,电动汽车具有零排放的特点,
电力也是一种取之不竭的清洁能源,在未来将会逐步完全替代石油
。
可燃冰虽然已经不再是石油的替代品,但人类也要警惕,随着地球气温的不断升高,
一些永久冻土层中的可燃冰也会溶解,一些甲烷也会进入大气
,会进一步增加大气层的温度。
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网友解答:
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开采成本大难度大。而且还涉及开采后保存利用等一系列问题。相对于石油来说并不是最适合现在的“理想能源”但作为备用能源是可行的,譬如石油资源紧张的时候。。。。所以各国也是都先勘探和探索相关技术顺便保护起来。现在并不着急工业级别的开发
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网友解答:
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1810年,英国科学家戴维首次在实验室里合成出了“可燃冰”,这种能够燃烧的“冰”颠覆了人们的认知
。从此之后,一条能源的新出路出现在了各国面前。
可燃冰被公认为石油、天然气的接替能源,
被称为能够满足人类使用1000 年的新能源
,具有广阔的开发前景。
那么,
风靡一时的可燃冰为何在现在很少被人提及呢?难道可燃冰只是不切实际的幻想吗?
接下来,就让我们一起来看看其中的奥秘吧!
01:关于“可燃冰”
可燃冰又称“固体瓦斯”,分布在很深的海底,在陆地上的永久冻土中也有分布。
可燃冰是天然气和水在高压低温条件下形成的笼状结晶
,它的外观看起来很像松散的冰或者致密的雪,一旦遇到火就能够燃烧。
1 立方米的天然气水合物分解后可生成约164~180 立方米天然气,相当于10倍密度的煤矿
,可见可燃冰的燃烧值极高。而且可燃冰还是清洁无污染的,因此被认为是尚未开发的大型清洁能源。
世界上已经有超过40个国家都在尽力研发技术,想早早地在可燃冰领域留下立足之地。
世界上最早开采可燃冰的是美国,而且美国的一位科学家卡文顿曾预测,
全球的冻土和海洋中“可燃冰”的储量在3 114万亿立方米到763亿亿立方米
,这个数据是多么庞大。
到目前为止,世界上已发现的海底“可燃冰”主要分布区有
大西洋海域、西太平洋海域、东太平洋海域、印度洋的阿曼海湾,南极的罗斯海和威德尔海,北极的巴伦支海和波弗特海
,以及大陆内的黑海与里海等。
可燃冰的储量如此巨大,着实吸引着世界各国,然而这块“蛋糕”不是谁都能吃的,如今能够有技术开采深海的国家屈指可数。
那么,开采可燃冰会存在哪些困难和问题呢?让我们接着往下看。
02:开采可燃冰会有哪些问题?
1、\t可燃冰开采可能导致大量温室气体排放,加剧温室效应,进而污染大气环境。
可燃冰的主要成分甲烷,
甲烷产生的温室效应比二氧化碳还要大得多,约有20 倍
,而全球海底可燃冰中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的 3 000 倍。
所以可以想象,如果海底的可燃冰中的甲烷气体逃逸到了外部的大气中,这将是很可怕的,后果也是严重的。
这里可能会有人说不让甲烷逃逸就行了。其实,这个难度非常大,
因为可燃冰很不稳定,在常温、常压环境下很轻松就分解
。
有研究还表明,可燃冰矿藏哪怕仅仅受到一个很小的破坏,都会有大量的甲烷气体溢出来。所以我国的院士倪维斗也曾说过,
在开采可燃冰过程中,如果引起甲烷泄露,会加剧温室效应,且甲烷的危害要比二氧化碳厉害22倍
。
2、\t开采可燃冰还可能引发地质灾害,导致海底滑坡,产生连锁反应。
在前面说过,可燃冰像一种胶结构,所以可燃冰能够维持海底的沉积物,也就是对海底有着一个固定土壤的作用。
所以,当开采可燃冰之后,
可燃冰的消失和减少会削弱海底的地面强度,进而引发海底滑坡等地质灾害
。
比如有一个真实的案例,英国地质学家认为,
造成百慕大海域经常出现沉船、坠机事件的主要原因就是海底可燃冰产生的气泡作用
。
如果海底发生地震,被埋藏在海底的可燃冰就会泄露。
甲烷迅速气化,使海水失去原来的浮力,所以船就会沉人海底
。除此之外,飞出去的甲烷气体若遇到飞机灼热的发动机,就会燃烧爆炸,坠机也就不可避免了。
如果海底软化,出现大规模的海底滑坡那么海底的电缆,海面上的石油钻井平台等都会受到巨大影响
。可见开采可燃冰并不简单,困难和风险并存。
3、目前技术条件下开采成本过高。
目前主要有减压法、热激化法和注入剂法3种,缺乏切实可行、系统配套的开发利用技术。
而开采的难点就在于难以保证开采过程中井底的稳定、不引发甲烷气体泄露和温室效应,还要考虑可燃冰的储存和运输问题
。
这些问题每一个都极具难度,所以目前世界上还没有哪个国家可以对可燃冰进行较大规模的开采。所以,尽快开展室内外“可燃冰”分解、合成方法和钻采方法的研究工作刻不容缓。
03:我国可燃冰开采的进展
我国着手天然气水合物勘察研究较发达国家晚了近20年,目前仍有5~7年的技术差距,但我国对于开发应用“后石油时代”的新型清洁能源十分重视。
目前,我国已形成由
863计划项目、973项目及三大石油公司的勘查项目组成的立体、多层次的勘查投入体系
。
特别地,在2007年,我国首个可燃冰钻探航次在南海神狐海域珠江口盆地进行,成功获得可燃冰样品,标志着步人世界先进行列。
在2017年,中国在南海北部神狐海域进行的首次可燃冰试采并获得圆满成功。
写在最后
虽然我们起步时间晚,但正因如此,可燃冰在我国显得更“年轻”,我们要对未来可燃冰开采表现出信心。
虽然开采难度大,但是我们的科学家们以只争朝夕精神,深人钻研技术,取得了丰硕成果。我们有理由相信,向“可燃冰时代”迈进不是幻想,而是看得见、摸得着的事实。
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网友解答:
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可燃冰的开采会严重影响生态,造成生态环境危机。已知可燃冰最原始的采集方法是用一个巨大的漏斗倒扣在富含可燃冰的海底,然后把倒扣的海底部分加热,被加热的可燃冰就会释放出甲烷气体,通过倒扣的漏斗经管道收集再储运。但是被开采后的海底生物会遭受严重的影响甚至毁灭性的打击,而且逃逸出来的甲烷又会导致温室效应,同样也会导致环境灾难。目前世界上没有一家公司或企业宣布完全掌握可靠安全的可燃冰开采技术,我国曾于前些年在南海进行了可燃冰的试采工作,后来不知什么原因停止了。
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网友解答:
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可燃冰,其中天然气(甲烷)占20-30%。大部分成份是水。
页岩气,天然气井,油田(煤田)伴生气,都更易开采,主要成份都是甲烷瓦斯气。
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网友解答:
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可燃冰一度被认为是石油的完美替代品,为什么现在很少提及?
一、什么是“可燃冰”?
“可燃冰”是一种天然气水合物,是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,因其外观像冰,遇火即燃,因此被称为“可燃冰”、“固体瓦斯”和“气冰”。
从“可燃冰”的成分上讲,它与人类目前大规模使用的“天然气”并没有什么区别,“可燃冰”也只能取代天然气作为气体燃料使用,不可能“完美替代”石油。
二、“可燃冰”为什么没有得到大规模开发?
原因很简单:
1、开发难度大
“可燃冰”要么存在于冻土带,要么存在于海底大陆架上,都是大型机械工程非常难开发的环境。即便“可燃冰”的蕴藏量很丰富,但如果开发成本高于目前的石油、天然气,那么在经济学上,它也会变得没有开发意义。
就好像海水淡化的道理一样,大海存在大量的水,但要把海水淡出,成本是很高的,目前很多濒海国家缺水的问题并不能通过大规模的海水淡化处理来解决。
2、开发会破坏生态环境
尤其是冻土带的生态环境非常脆弱,一旦被大规模的人类活动干扰,很多年都无法恢复。另外科学家普遍认为地球的冻土带会有很多“休眠”的远古细菌、病毒,一旦人类大规模进入冻土带开工,会给人类社会带来不可预知的生态灾难。
3、开发“可燃冰”与目前各国限制温室气体排放的共识有冲突。
目前地球各个国家罕见的达成了共识,为了降低地球不断升温的危险,世界各国有必要限制“温室气体”的排放。而“可燃冰”的主要成分是“甲烷”,它是一种比二氧化碳“温室效应更强”的气体。
一旦大规模开采“可燃冰”,那么必然造成地壳大量的甲烷逃逸到大气层,对地球造成影响!
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网友解答:
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这玩意随着温度升高和压力降低时就会分解出甲烷,此外埋藏浅,地层不稳定,开采成本极高,目前完全不具备商业价值,远比不上天然气田开采的效益。
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很简单,主要是两点。一个是目前商业开采成本太高难度太大,目前还没有办法实现商业开采。另外一个就是大规模开采可能带来的甲烷无序排放的环境危害太大。
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这个世界上是没有什么完美的东西,肯定都会有负面的影响,但是,随着科技的发展,就能解决不利于人类文明发展的障碍,没什么好担心的。
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无法大规模商用的产品一定是存在关键瓶颈尚未解决:或是技术问题;或是成本问题;或是其他不可逆因素。
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