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可燃冰:一种深藏于海底的新能源

  上世纪60-90年代,科学家在南极冻土带和海底发现一种可以燃烧的‘冰’,这种环保能源一度被看作代替石油的最佳能源,但却由于开采困难,一直难以启用。可燃冰,这种经过燃烧只生成少量二氧化碳和水的绿色燃料,一经发现就轰动了全世界。

  可燃冰实际上并不是冰。通俗的说,就是水包含甲烷的结晶体,因为凝固点略高于水,所以呈现为特殊的结构。可燃冰是自然形成的,他们最初来源于海底下的细菌。海底有很多动植物的残骸,这些残骸腐烂时产生细菌,细菌排出甲烷,当正好具备高压和低温的条件时,细菌产生的甲烷气体就被锁进水合物中。

  由于需要同时具备高压和低温的环境,它们大多分布在深海底和沿海的冻土区域,这样才能保持稳定的状态。可燃冰被能源科学家看作最环保的化石气体,经过燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,并且能量巨大,是普通天然气的2-5倍。

  可燃冰的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在温度2~5摄氏度内结晶,这个结晶就是“可燃冰”。因为主要成分是甲烷,因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷,“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。“可燃冰”外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里“关”一个气体分子。目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。

  虽然在上世纪晚期才被发现,但勘测结果证明,它的储量十分巨大。2008年美国内政部和美国地质调查局发布的一个评估:在阿拉斯加北坡,估计有85.4万亿立方英尺可采的天然气水合物,理论上说,这足够一亿人平均使用10年。

  可燃冰作为燃料虽然环保,但是如果开采不当,却会加剧温室效应。在开采中,一旦失去高压和低温的环境,甲烷就会迅速地从包含物中脱离出来,释放到大气中。造成全球气候变暖,甲烷的影响远远大于二氧化碳。

 

 
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