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可燃冰的开发

来源:颗粒在线 304 2020-02-15

19世纪初,英国两位化学家在研究氯气时偶然发现,当氯分子被冰所包围时,能形成一种很特殊的物质,他们给这种物质起名为氯水合物。到了20世纪30年代,人们在天然气输气管道中,发现了一种奇异的冰状物,直到60年代人们才认识到,这种物质就是一种水合物。它是天然气与水在高压低温下形成的。它的外表像冰,又像固体酒精,点火就可燃烧,人们就把它称为“可燃冰”。

可燃冰形成于高压和低温状态下,它的结构稳定,一般藏在300~3000米海底的沉积物之中,或存在于高纬度冻土地带的深处。2012年2月15日,日本首先在爱知县沃美半岛的近海海底试采可燃冰,成为世界上首个开采可燃冰的国家,从此拉开了人类开发可燃冰能源的序幕。

有一种说法认为全球的天然气和石油资源将在未来的40~50年走向枯竭。一旦石油和天然气资源竭尽时,可燃冰可以作为能源的替代物。可燃冰使用方便,燃烧值高,洁净而无污染,全球储量是现有天然气、石油储量总和的两倍,具有很广阔的开采价值。据科学家估计,海底可燃冰储量足可以供人类再使用1000年,它被誉为“人类未来的能源”。

然而,可燃冰必须在特殊的高压或低温下保存,如果草率开发,不但有可能使可燃冰失去正常的储存条件,引发大规模的天然气释放,甚至发生爆燃,造成海床的崩裂等后果。此外,与二氧化碳相比,可燃冰所释放的可燃气体,对温室效应的影响更加凶猛,大规模的可燃冰气释放会对全球气候产生重大的影响。因此如何正确开发可燃冰是一种慎重而特殊的技术。

本文转载于《科学历2018科学史上的今天》,由科学π工作室编著,清华大学出版社出版。

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