什麼是可燃冰

2022-03-27 01:35:53 字數 4825 閱讀 3532

1樓:**

與天然氣的化學成分類似,可燃冰的「可燃」部分主要是甲烷,「不可燃」部分則是水。那麼,可燃冰長什麼樣?將部分可燃冰樣品放置在電子顯微鏡下,順帶發揮科研人員豐富的想象力,便可知曉其廬山真面目。

根據下圖可知,在微觀世界裡,可燃冰實則由乙個又乙個緊挨著的「籠子」組成,我們稱之為晶胞,每個「籠子」由20個水分子通過氫鍵注1相互連線構成,而「囚徒」則是1個甲烷分子,因此可燃冰狹義上也成為甲烷水合物,化學式是ch4g20h2o,而廣義上的可燃冰,「囚徒」可能是氮氣、氧氣、乙烷、丙烷等分子。

遠古時期,大量有機動植物掩埋在地下,經過數億個春秋,方才重見天日,然後它們早已面目全非,變成了石油、煤炭、天然氣等。與天然氣類似的可燃冰的形成條件卻十分「親民」,只需三個基本條件:第一,要有氣源(甲烷),第二,溫度介於10~-10攝氏度之間,第三,壓力適中,例如在0攝氏度的條件下,需要30個標準大氣壓。

因此,可燃冰在地球上分布甚廣,遍布90%的海域以及27%的陸地,尤其在遠洋深海以及陸地的永凍層,儲存量更是十分驚人,據估計,可燃冰的含量約為全球所有化石能源的2倍。

目前,成熟的開採方案有5種,其中熱解法、降壓法操作十分簡單,只要有火源便能加熱(通常採取電磁加熱、核輻射加熱),將可燃冰暴露於空氣中便能降壓。置換法可謂一箭雙鵰,由於二氧化碳的相平衡條件注2低於甲烷的流體,可置換出並代替「籠子」裡的甲烷分子,此法不但可以開發甲烷,還能固碳,減少大氣中的二氧化碳。化學試劑注入法則是給可燃冰注入大量的水合物抑制劑(甲醇、丙醇等),提高其相平衡條件,從而造成「籠子」破裂,釋放出甲烷,此法成本極高,抑制劑還會造成環境汙染。

綜合法,顧名思義,靈活混用以上4種方法進行開採。

可燃冰大有替代傳統化石能源的趨勢,為何至今仍未商業化?開採容易收集難。平均每1立方公尺的「冰」可分解成164立方公尺的天然氣和0.

8立方公尺的水,由於氣相膨脹,在開採過程中,目前無法避免部分甲烷逃逸,進入海水會發生氧化作用,消耗海水的含氧量,對海洋生態帶來危害。

若逃逸到大氣中,在等體積的情況下,甲烷的溫室效應約為二氧化碳的25倍,已探明的可燃冰甲烷含量約為大氣甲烷含量的3000倍,假設約有1%的甲烷逃逸,理論上,大氣的甲烷含量將增加30倍,其帶來的溫室效應將是滅頂之災。可幸的是,甲烷在大氣中的壽命為12年,此後便分解,因此目前適量開採可燃冰未嘗不可。更可怕的是,大陸架的可燃冰一旦被開採,其岩層結構發生改變,重則導致大陸架坍塌、海嘯等自然災害。

縱使前方荊棘遍布,科學家們也會義無反顧,一旦開採技術成熟,可燃冰將會徹底改變世界能源格局。

註解:

1. 氫鍵之間的力較弱,因此「籠子」不穩定,一遇到高溫低壓,氫鍵便會斷裂,「籠子」破裂,甲烷逸出;

2. 相平衡條件:本文指的是溫度、壓力平衡,二氧化碳熔點(凝固點)高於甲烷.

2樓:笑笑科普

相信許多喜歡看新聞的朋友都聽說過可燃冰 可燃冰是天然氣水合物的另一種叫法,可燃冰到底是什麼呢?

什麼是可燃冰?

3樓:匿名使用者

可燃冰,即天然氣水合物(natural gas hydrate,簡稱gas hydrate),是分布於深海沉積物或陸域的永久凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒,所以又被稱作「可燃冰」(combustible ice)或者「固體瓦斯」和「氣冰」,其實是乙個固態塊狀物。天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。

天然氣水合物它可用mch4·nh2o來表示,m代表水合物中的氣體分子,n為水合指數(也就是水分子數)。組成天然氣的成分如ch4、c2h6、c3h8、c4h10等同系物以及co2、n2、h2s等可形成單種或多種天然氣水合物。形成天然氣水合物的主要氣體為甲烷,對甲烷分子含量超過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物(methane hydrate)。

在標準狀況下,一單位體積的氣水合物分解最多可產生164單位體積的甲烷氣體,因而其是一種重要的潛在未來資源。

天然氣水合物是20世紀科學考察中發現的一種新的礦產資源。它是水和天然氣在高壓和低溫條件下混合時產生的一種固態物質,外貌極像冰雪或固體酒精,點火即可燃燒,有「可燃水」、「氣冰」、「固體瓦斯」之稱,被譽為21世紀具有商業開發前景的戰略資源,天然氣水合物是一種新型高效能源,其成分與人們平時所使用的天然氣成分相近,但更為純淨,開採時只需將固體的「天然氣水合物」公升溫減壓就可釋放出大量的甲烷氣體。

天然氣水合物使用方便,燃燒值高,清潔無汙染。據了解,全球天然氣水合物的儲量是現有天然氣、石油儲量的兩倍,具有廣闊的開發前景,美國、日本等國均已經在各自海域發現並開採出天然氣水合物,

可燃冰的學名為「天然氣水合物」,是天然氣在0℃和30個大氣壓的作用下結晶而成的「冰塊」。「冰塊」裡甲烷佔80%~99.9%,可直接點燃,燃燒後幾乎不產生任何殘渣,汙染比煤、石油、天然氣都要小得多。

1立方公尺可燃冰可轉化為164立方公尺的天然氣和0.8立方公尺的水。全世界擁有的常規石油天然氣資源,將在40年或50年後逐漸枯竭。

而科學家估計,海底可燃冰分布的範圍約4000萬平方公里,佔海洋總面積的10%,海底可燃冰的儲量夠人類使用2023年,因而被科學家譽為「未來能源」、「21世紀能源」。

迄今為止,全球至少有30多個國家和地區在進行可燃冰的研究與調查勘探。

可燃冰主要儲存於海底或寒冷地區的永久凍土帶,比較難以尋找和勘探。新研製的這套靈敏度極高的儀器,可以實地即時測出海底土壤、岩石中各種超微量甲烷、乙烷、丙烷及氫氣的精確含量,由此判斷出可燃冰資源存在與否和資源量等各種指標。

什麼是可燃冰?

4樓:易書科技

地層中一種蘊藏量十分豐富的新能源,已引起各國科學家的關注。它是一種和水結合在一起的固定化合物,外形和冰相似,有的科學家稱其為「可燃冰」。「可燃冰」在低溫和高壓的條件下呈穩定狀態。

當冰體融化後,它所釋放出的氣體體積相當於原來的100倍。

「可燃冰」是20世紀60年代後期在前蘇聯境內的永凍區首先發現的。最近,人們又在瓜地馬拉沿海區域,發現了乙個儲量相當可觀的「可燃冰」礦。礦體埋於距海底250公尺深的地層中。

據科學家估計,「可燃冰」的蘊藏量比目前地球上煤、石油、天然氣儲量的總和還要多幾百倍。前蘇聯科學家甚至推測,地球上含有「可燃冰」的面積可能要佔海洋面積的9%、陸地面積的25%。如果真是這樣,「可燃冰」可是一種引人注目的新能源。

5樓:笑笑科普

相信許多喜歡看新聞的朋友都聽說過可燃冰 可燃冰是天然氣水合物的另一種叫法,可燃冰到底是什麼呢?

什麼是可燃冰

6樓:

可燃冰是分布於深海沉積物或陸域的永久凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。

因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒,所以被稱作「可燃冰」(combustible ice)或者「固體瓦斯」和「氣冰」。其實是乙個固態塊狀物。天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。

2023年6月至9月,在廣東沿海珠江口盆地東部海域首次鑽獲高純度天然氣水合物樣品,並通過鑽探獲得可觀的控制儲量。

7樓:**

與天然氣的化學成分類似,可燃冰的「可燃」部分主要是甲烷,「不可燃」部分則是水。那麼,可燃冰長什麼樣?將部分可燃冰樣品放置在電子顯微鏡下,順帶發揮科研人員豐富的想象力,便可知曉其廬山真面目。

根據下圖可知,在微觀世界裡,可燃冰實則由乙個又乙個緊挨著的「籠子」組成,我們稱之為晶胞,每個「籠子」由20個水分子通過氫鍵注1相互連線構成,而「囚徒」則是1個甲烷分子,因此可燃冰狹義上也成為甲烷水合物,化學式是ch4g20h2o,而廣義上的可燃冰,「囚徒」可能是氮氣、氧氣、乙烷、丙烷等分子。

遠古時期,大量有機動植物掩埋在地下,經過數億個春秋,方才重見天日,然後它們早已面目全非,變成了石油、煤炭、天然氣等。與天然氣類似的可燃冰的形成條件卻十分「親民」,只需三個基本條件:第一,要有氣源(甲烷),第二,溫度介於10~-10攝氏度之間,第三,壓力適中,例如在0攝氏度的條件下,需要30個標準大氣壓。

因此,可燃冰在地球上分布甚廣,遍布90%的海域以及27%的陸地,尤其在遠洋深海以及陸地的永凍層,儲存量更是十分驚人,據估計,可燃冰的含量約為全球所有化石能源的2倍。

目前,成熟的開採方案有5種,其中熱解法、降壓法操作十分簡單,只要有火源便能加熱(通常採取電磁加熱、核輻射加熱),將可燃冰暴露於空氣中便能降壓。置換法可謂一箭雙鵰,由於二氧化碳的相平衡條件注2低於甲烷的流體,可置換出並代替「籠子」裡的甲烷分子,此法不但可以開發甲烷,還能固碳,減少大氣中的二氧化碳。化學試劑注入法則是給可燃冰注入大量的水合物抑制劑(甲醇、丙醇等),提高其相平衡條件,從而造成「籠子」破裂,釋放出甲烷,此法成本極高,抑制劑還會造成環境汙染。

綜合法,顧名思義,靈活混用以上4種方法進行開採。

可燃冰大有替代傳統化石能源的趨勢,為何至今仍未商業化?開採容易收集難。平均每1立方公尺的「冰」可分解成164立方公尺的天然氣和0.

8立方公尺的水,由於氣相膨脹,在開採過程中,目前無法避免部分甲烷逃逸,進入海水會發生氧化作用,消耗海水的含氧量,對海洋生態帶來危害。

若逃逸到大氣中,在等體積的情況下,甲烷的溫室效應約為二氧化碳的25倍,已探明的可燃冰甲烷含量約為大氣甲烷含量的3000倍,假設約有1%的甲烷逃逸,理論上,大氣的甲烷含量將增加30倍,其帶來的溫室效應將是滅頂之災。可幸的是,甲烷在大氣中的壽命為12年,此後便分解,因此目前適量開採可燃冰未嘗不可。更可怕的是,大陸架的可燃冰一旦被開採,其岩層結構發生改變,重則導致大陸架坍塌、海嘯等自然災害。

縱使前方荊棘遍布,科學家們也會義無反顧,一旦開採技術成熟,可燃冰將會徹底改變世界能源格局。

註解:

1. 氫鍵之間的力較弱,因此「籠子」不穩定,一遇到高溫低壓,氫鍵便會斷裂,「籠子」破裂,甲烷逸出;

2. 相平衡條件:本文指的是溫度、壓力平衡,二氧化碳熔點(凝固點)高於甲烷.

可燃冰是什麼物質,什麼是可燃冰

可燃冰到底是什麼?真的好嗎?相信許多喜歡看新聞的朋友都聽說過可燃冰 可燃冰是天然氣水合物的另一種叫法,可燃冰到底是什麼呢?合成可燃冰 ch4 nh2o ch4.nh2o 燃燒可燃冰 ch4.nh2o o2 co2 2 n h2o 點燃 可以認為化學式是ch4 xh2o 其中x一般為6 8 性質兼有甲...

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可燃冰有什麼用處

可燃冰可作為新能源,代替煤,石油,成為新的燃料。可燃冰 1,天然氣內水合物 簡稱gas hydrate 是分布於深海沉 容積物或陸域的永久凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒,所以又被稱作 可燃冰 或者 固體瓦斯 和 氣冰 2,天然氣水合物甲烷...