可燃冰躲在哪里?
我們通常所說的冰,,實際上就是水的固體形式,。20世紀60年代,在進行深海鉆探時,,技術(shù)人員從海底鉆取巖芯,,第一次在巖芯中見到一些白色或淺灰色形似冰塊的結(jié)晶物質(zhì)。當時,,他們完全不知道這些貌似冰塊的物質(zhì)是什么,。結(jié)果發(fā)現(xiàn),,這些冰塊在空氣中很快就“化”了,還不斷冒出氣泡,,最終在巖芯中成為一攤泥水,。令人驚奇的是,這些氣泡里的氣體竟然能被點燃,,于是,,這種來自海底的冰狀晶體就有了“可燃冰”這個很特殊的名字??扇急镆灿兴?,但最主要的成分是甲烷。它的組成方式,,就好像甲烷分子被多個水分子“囚禁”住,,形成一種籠子形狀的結(jié)構(gòu),其中甲烷的成分占到了80%~99.9%,。由于甲烷是天然氣的主要成分,,所以可燃冰被看作是天然氣的固體形式(就像冰是水的固體形式),并且有了一個專業(yè)名詞——天然氣水合物,,又叫甲烷水合物,。
燃燒的可燃冰
天然氣水合物
根據(jù)后來的分析研究,,可燃冰里產(chǎn)生的“氣泡”就是甲烷。甲烷和水分子組成的水合物需要在0~10℃,、至少30個標準大氣壓的環(huán)境中才能以“冰”的形式存在,,這就是為什么可燃冰主要分布在深海底部,或者存在于凍土帶的地下深層的原因,。也正是這個原因,,可燃冰一旦在空氣中“露面”,頃刻間就會 “冰”雪消融,,最終只剩下一攤水,。
巖芯上的可燃冰
我們通??床坏娇扇急?,它們一般躲在哪里呢?其實這種天然氣水合物廣泛分布在世界各地,,而且資源量相當豐富,。目前,已有100多個國家相繼發(fā)現(xiàn)了可燃冰的實物樣品,,主要來自海洋,。由于可燃冰中的主要成分就是甲烷,而且含量一點也不比普通天然氣中的甲烷含量低,,所以可以把可燃冰直接看作固體天然氣,。全世界可燃冰儲量大約是煤、石油,、天然氣三大能源總量的2倍,,可以說是一個巨大的、尚未開發(fā)的能源寶庫,??睖y表明,可燃冰是油氣田的好鄰居,。無論是海底可燃冰的聚集區(qū),,還是陸地凍土帶的可燃冰埋藏地,常常伴隨著油氣田的分布,。有趣的是,,天然氣田一般分布在可燃冰的上層,一旦天然氣被開采之后,,隨著壓力變小,,下層的可燃冰——甲烷水合物會開始分解,再次釋放出甲烷,。油氣田因為可以從甲烷水合物持續(xù)得到氣源補充,,它們的開采時限也被大大延長。