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可燃冰是天使还是魔鬼?

 昵称QAb6ICvc 2018-12-27

1810年,英国科学家汉弗莱·戴维在实验室第一次合成气体水合物CH4·8H2O,也就是可燃冰。8个水分子通过氢键构成的一个牢笼锁住一个甲烷分子,这种物质不稳定,常温常压下就会分解成水和气体,这也是人类第一次发现可燃冰。

1934年,固态可燃冰作为一种自然灾害出现在苏联的输气管道中,每逢冬季管道都会被堵塞,这时人们还没有意识到这种天然资源的宝贵性。到了1969年,苏联在麦索亚哈气田进行了可燃冰开采试验,从永冻土下500米深度释放压力,天然气迅速冲破牢笼形成气体被点燃,这是世界上第一个商业开采的气田。

1995年后,全球发现多个可燃冰开采点,中国南海中美洲海沟陆坡、墨西哥湾、美洲西部太平洋海域等。

可燃冰的优点之一是污染少,充分燃烧最后只会变成水和二氧化碳,是一种清洁环保能源;相比之下,石油则是烷烃、烷基环戊烷、烷基苯等碳氢组成的混合物,成分非常复杂,燃烧后会产生一些有害的氮氧化物气体,这些气体不稳定在光照和温度条件下会转化成不同毒性的气体;火力发电站在燃烧煤炭时,会形成粉尘,如果人们长期生活在这样的条件下,会增加肺癌和尘肺的几率,影响寿命。

相比之下,可燃冰对人体是没有危害的,再加上可燃冰储量非常丰富,在全球范围内的分布也广,主要分布在海底和永冻土下,在0摄氏度到零下10摄氏度之间才能生成。有专家预测全球的可燃冰资源达到了2亿亿立方米。石油的热值为41.87MJ/kg,可燃冰为38.97MJ/kg,这就等同于20万亿吨石油,可以供全人类用上1000年,可燃冰完全可以替代石油,而中国的可燃冰储量非常高达到了世界可燃冰储量的70%,主要分布在南海海域。

2017年5月,中国就已经实现了可燃冰的稳定产气和连续开采超过60天,远超第二名的日本,成为了世界上第一个做到此技术的国家。未来的中国可能彻底摆脱依赖石油进口的局面,自主供给能源。

可燃冰的热值和石油相当,是煤炭的两倍,清洁无污染,储量还大,照理说是非常优质的能源,但它也有一些缺点。可燃冰的开采多数在海底进行,过度开采将会破坏海底生态系统,海底地壳较薄环境不稳定,开采会破坏地壳结构,造成大陆边缘振荡引发海底崩塌和滑坡,甚至会发生海啸带来毁灭性灾难。

更可怕的是,2.5亿年前的二叠纪大灭绝,就是因为火山喷发和隐藏在地底的可燃冰变成气体溢出,导致全球变暖和氧气含量下降,这是生物灭绝的主要原因。人类现在开采冻土层和海底可燃冰的技术和保护方法并不先进。开采时,如果可燃冰变成甲烷泄露出现无法控制的局面,将会引起连锁反应,隐藏在地球地壳中的甲烷大量进入大气层,后果不堪设想。

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