可燃冰现在的技术能开采了吗//
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 18:19:06
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可燃冰其化学式为CH4•8H2O.
“可燃冰”是未来洁净的新能源.它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”.
可燃冰的大规模商业开采却面临着许多困难.天然可燃冰呈固态,不会像石油开采那样自喷流出.如果把它从海底一块块搬出,在从海底到海面的运送过程中甲烷就会挥发殆尽,同时还会给大气造成巨大危害.和石油、天然气相比,它不易开采和运输,世界上至今还没有完美的开采方案.开采可燃冰主要面临着以下三个难题：
1、可能导致大量温室气体排放污染环境.由于可燃冰本质上是甲烷在低温高压环境下与水产生的结合物,甲烷是绝大多数“可燃冰”中的主要成分,同时也是一种反应快速、影响明显的温室气体.“可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍.作为短期温室气体,甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多.可燃冰非常不稳定,在常温和常压环境下极易分解.这些冰球一旦从海底升到海面就会砰然而逝,最后变成一滩水.学者认为,“可燃冰”矿藏哪怕受到最小的破坏,甚至是自然的破坏,都足以导致甲烷气的大量散失.而这种气体进入大气,无疑会增加温室效应,进而使地球升温更快.
2、特殊的存在条件极有可能引发地质灾害.由于“可燃冰”经常作为沉积物的胶结物存在,它对沉积物的强度起着关键的作用.“可燃冰”的形成和分解能够影响沉积物的强度,进而诱发海底滑坡等地质灾害的发生.日益增多的研究成果表明,由自然或人为因素所引起的温压变化,均可使水合物分解,造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖等环境灾害.美国地质调查所的调查表明,“可燃冰”能导致大陆斜坡上发生滑坡,这对各种海底设施是一种极大的威胁.由此可见,“可燃冰”作为未来新能源的同时也是一种危险的能源.
3、目前技术条件下开采成本过于高昂.目前,“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入剂法三种.
第一是热解法.利用“可燃冰”在加温时分解的特性,使其由固态分解出甲烷蒸汽.但此方法难处在于不好收集.海底的多孔介质不是集中为“一片”,也不是一大块岩石,而是较为均匀地遍布着.如何布设管道并高效收集是急于解决的问题.
方案二是降压法.有科学家提出将核废料埋入地底,利用核辐射效应使其分解.但它们都面临着和热解法同样布设管道并高效收集的问题.
方案三是“置换法”.研究证实,将CO2液化（实现起来很容易）,注入1500米以下的洋面（不一定非要到海底）,就会生成二氧化碳水合物,它的比重比海水大,于是就会沉入海底.如果将CO2注射入海底的甲烷水合物储层,因CO2较之甲烷易于形成水合物,因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”,从而将其置换出来.
开采的最大难点是保证井底稳定,使甲烷气不泄漏、不引发温室效应.目前,世界上还没有任何一个国家能对可燃冰进行大规模商业开采.从各国进行的试验性开采看,这些方法要么技术复杂成本高昂,要么推广价值不大,不适合大规模作业.
上述三个方面的难题已经成为人类大规模开发利用可燃冰的巨大障碍,也就是说,目前还不能大规模的开采可燃冰用于商业应用.不过,随着技术进步和科学发展,相信这些问题都能得到很好解决.