王進(jìn)軍
隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人類對(duì)能源的需求量也越來越大。為了緩解能源危機(jī),必須尋找新能源滿足人們的需求,而可燃冰便是這種新型清潔能源之一。
“可燃冰”因其外觀像冰且遇火即可燃燒而得名,主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子組成,其化學(xué)式為CH4·nH2O)和少量二氧化碳等氣體,密度0.9 g/cm3。它是由足量的天然氣與水在低溫(0 ℃)高壓(30個(gè)大氣壓)條件下形成的類冰塊狀結(jié)晶物質(zhì)。已發(fā)現(xiàn)的“可燃冰”主要存在于北極地區(qū)的永久凍土區(qū)和世界范圍內(nèi)的海底、陸坡、陸基及海溝中。
☆ 主要特性
1. 能效高
“可燃冰”中甲烷占80%~99.9%,可直接點(diǎn)燃。在同等條件下,“可燃冰”燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油要多出數(shù)十倍,1立方米“可燃冰”可轉(zhuǎn)化為164立方米的天然氣和0.8立方米的水,其甲烷能效是常規(guī)天然氣的2~5倍。
2. 儲(chǔ)量大
“可燃冰”儲(chǔ)量巨大,所含有機(jī)碳資源總量相當(dāng)于全球已知煤、石油和天然氣總量的兩倍。據(jù)科學(xué)家估計(jì),全世界的煤、石油和天然氣將在40年至50年后逐漸枯竭,而“可燃冰”的儲(chǔ)量夠人類使用1000年。
3. 污染小
“可燃冰”可直接點(diǎn)燃,燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?,污染比煤、石油、天然氣都要小得多?/p>
☆ 開采風(fēng)險(xiǎn)
雖然“可燃冰”有以上諸多優(yōu)點(diǎn),但它的開采成本高,在開采過程中可能會(huì)導(dǎo)致以下危害:
1. 甲烷泄露,加劇溫室效應(yīng)
可燃冰存在于低溫高壓的環(huán)境下,開采過程中,如果沒有做好防護(hù)措施,海底大量甲烷將泄露,其溫室效應(yīng)為二氧化碳的20倍,溫室效應(yīng)造成的異常氣候和海面上升會(huì)威脅人類的生存。
2. 破壞設(shè)施,引起自然災(zāi)害
可燃冰在開采過程中,溫度會(huì)不斷升高,大量固態(tài)的可燃冰將會(huì)以天然氣和水的狀態(tài)存在,其體積將會(huì)變大,水下壓力也會(huì)變大,可能會(huì)引起一系列的自然災(zāi)害,比如:海嘯、海底滑坡、海水毒化等。另外,一旦條件變化使甲烷氣從固結(jié)在海底沉積物中的水合物中釋出,還會(huì)改變沉積物的物理性質(zhì),極大地降低海底沉積物的工程力學(xué)特性,使海底軟化,造成大規(guī)模的海底滑坡,毀壞海底工程設(shè)施,如海底輸電或通信電纜和海洋石油鉆井平臺(tái)等。
綜上所述,與石油、天然氣相比,“可燃冰”優(yōu)點(diǎn)雖多,但不易開采和運(yùn)輸。
(作者單位:甘肅省定西市隴西縣柯寨初級(jí)中學(xué))
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2020年8期