可燃冰究竟是什么能源?为什么有人说未来有望取代石油?
我们赖以生存的地球有着各种丰富的资源,但是由于工业革命之后,开始加速开采和破坏,有些不可再生资源也在日益减少,全球各国之前也逐步开始重视自己国家内的资源保护和环境保护,一种新型的高储备能源出现在人们的视野,那就是可燃冰。
据不完全统计,这种可燃冰在地球上的储备相当丰富,北半球居多,而且现已发现的储备量远超已探明的石油、天然气和煤炭的总储量。最让人意外的是,海洋中的可燃冰竟然更多。海底中发现的可燃冰,主要分布在各大洋的边缘海域,太平洋最丰富,大西洋紧随其后。然而陆地上发现的可燃冰主要分布于西伯利亚、阿拉斯加、加拿大和青藏高原等地区。
我国国土面积幅员辽阔,已探明的可燃冰储量位居世界第一,其中南海海域最为密集。科研人员推算,如果把这些可燃冰全部开发完毕,足够我们使用100年。这也是南海如此重要的一个原因。
其实可燃冰有个学名——天然气水合物,化学式为CH4·nH2O ,和石油一样,是一种化石燃料。然而可燃冰与干冰非常相似,1立方米的可燃冰,在常温下可释放164立方的天然气和0.8立方的水,由此可见,可燃冰潜在的巨大价值。
当然目前全球各国的科技水平,还不足以完全开发可燃冰,一旦大规模的开采,将导致大量的甲烷泄漏到大气层中,全球变暖的脚步会再一步加快,大量甲烷还会使海水气化,影响海水的品质。在海洋中开采可燃冰,对海洋地质生态造成不可逆转的影响,海底滑塌就是一个例子。
以我们目前的技术,可燃冰暂时无法被人类大规模使用。在各种新能源的发展还不明朗,传统常规能源又出现供应压力的情况下,可燃冰的潜在优势非常明显,比页岩油的有过之而无不及,在未来完全有可能取代煤炭和天然气的地位。
近期,关于中国首次海域可燃冰开采成功报道一出,网络上的朋友们纷纷表示中国实力的强大。那么,可燃冰是什么?可燃冰是可再生能源吗?
可燃冰是什么
可燃冰一般指天然气水合物
天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate)是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
天然气水合物甲烷含量占80%~99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多,而且储量丰富,全球储量足够人类使用1000年,因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。
天然气水合物赋存于水深大于100-250米(两极地区)和大于400-650米(赤道地区)的深海海底以下数百米至1000多米的沉积层内,这里的压力和温度条件能使天然气水合物处于稳定的固态[1] 。
目前,30多个国家和地区已经进行“可燃冰”的研究与调查勘探,最近两年开采试验取得较大进展。
2017年5月,中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功。
可燃冰是可再生能源吗
据了解,中国此次试采自5 月10 日起开展,中国地质调查局从我国南海神狐海域水深1266 米海底以下203-277 米的天然气水合物矿藏开采出天然气。经试气点火,已连续产气8天,最高产量3。5万立方米/天,平均日产超1。6 万立方米,累计产气超12万立方米,天然气产量稳定,甲烷含量最高达99。5%,实现了预定目标。
全国可燃冰资源相当于千亿吨石油
南海海域是我国可燃冰最主要的分布区,全国可燃冰资源储存量约相当于1000 亿吨油当量,其中有近800 亿吨在南海。试采现场指挥部地
质组组长陆敬安在接受新华社采访时说,勘探显示,神狐海域有11 个矿体、面积128 平方公里,资源储存量1500 亿立方米,相当于1。5 亿吨石油储量,“成功试采意味着这些储量都有望转化成可利用的宝贵能源”。
国土资源部中国地质调查局副局长李金发在接受央视采访时表示,下一步试开采团队将继续在附近海域再进行二至三个不同矿区和类别的试开采工作。积累更多试开采经验,为在2030 年前进行天然气水合物商业开发打下基础。相信在2030年以前,具有最大潜力的天然气水合物资源将会得到商业性开发利用。
主要特点
可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍,而且燃烧后不产生任何残渣,避免了最让人们头疼的污染问题。科学家们如获至宝,把可燃冰称作“属于未来的能源”。
可燃冰这种宝贝可是来之不易,它的诞生至少要满足三个条件:第一是温度不能太高,如果温度高于20℃,它就会“烟消云散”,所以,海底的温度最适合可燃冰的形成;第二是压力要足够大,海底越深压力就越大,可燃冰也就越稳定;第三是要有甲烷气源,海底古生物尸体的沉积物,被细菌分解后会产生甲烷。所以,可燃冰在世界各大洋中均有分布。中国东海、南海都有相当数量分布。
沉淀物生成的甲烷水合物含量可能还包含了2至10倍的已知的传统天然气量。这代表它是未来很有潜力的重要矿物燃料来源。然而,在大多数的矿床地点很可能都过于分散而不利于经济开采。另外面临经济开采的问题还有:侦测可采行的储藏区、以及从水合物矿床开采甲烷气体的技术开发。在日本,已进行一项研发计划,预计要在2016年进行商业规模的开采。
可燃冰是不可再生能源。
天然气水合物又称“可燃冰”,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”。
非再生能源在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。
扩展资料:
一、能源分类
凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源,反之称为非再生能源。风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源;煤、石油和天然气等是非再生能源。
地热能基本上是非再生能源,但从地球内部巨大的蕴藏量来看,又具有再生的性质。核能的新发展将使核燃料循环而具有增殖的性质。
核聚变的能比核裂变的能可高出 5~10倍,核聚变最合适的燃料重氢(氘)又大量地存在于海水中,可谓“取之不尽,用之不竭”。核能是未来能源系统的支柱之一。
二、可燃冰的理化性质
天然气水合物燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体。
天然气水合物在海洋浅水生态圈,通常出现在深层的沉淀物结构中,或是在海床处露出。甲烷气水包合物据推测是因地理断层深处的气体迁移,以及沉淀、结晶等作用,于上升的气体流与海洋深处的冷水接触所形成。
在高压下,甲烷气水包合物在 18 °C 的温度下仍能维持稳定。一般的甲烷气水化合物组成为 1摩尔的甲烷及每 5.75 摩尔的水,然而这个比例取决于多少的甲烷分子“嵌入”水晶格各种不同的包覆结构中。据观测的密度大约在 0.9 g/cm&sup3。一升的甲烷气水包合物固体,在标准状况下,平均包含 168 升的甲烷气体。
1立方米的可燃冰可在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水)所以固体状的天然气水合物往往分布于水深大于 300 米 以上的海底沉积物或寒冷的永久冻土中。
海底天然气水合物依赖巨厚水层的压力来维持其固体状态,其分布可以从海底到海底之下 1000 米 的范围以内,再往深处则由于地温升高其固体状态遭到破坏而难以存在。
天然气水合物从物理性质来看,天然气水合物的密度接近并稍低于冰的密度,剪切系数、电解常数和热传导率均低于冰。
天然气水合物的声波传播速度明显高于含气沉积物和饱和水沉积物,中子孔隙度低于饱和水沉积物,这些差别是物探方法识别天然气水合物的理论基础。此外,天然气水合物的毛细管孔隙压力较高。
参考资料来源:百度百科-天然气水合物
参考资料来源:百度百科-能源
天然气水合物即可燃冰,是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,因其外观像冰,遇火即燃,因此被称为可燃冰、固体瓦斯和汽冰,化学式为CH₄·nH₂O。天然气水合物常见于深海沉积物或陆上永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。由于分布浅、分布广泛、总量巨大、能量密度高,而成为未来主要替代能源,受到世界各国政府和科学界的密切关注。
扩展资料
能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类型。再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽,用之不竭的能源,不需要人力参与便会自动再生,是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源。
可燃冰:未来能源
最近,新华社播发了一条消息,报导了在我国南海发现了新型能源――“可燃冰”,从而使人们对“可燃冰”产生了极大的兴趣。
另类天然气
可燃冰顾名思义点火能燃烧,是一种非常规能源。它是天然气分手(除氢、氦和氖外)充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物,又叫(天然)气水合物或固体气。由于可燃冰中以甲烷(大于90%)为主,故也称甲烷水合物。充填甲烷的可燃冰1立方米可产出气164立方米和水0.8立方米,其能量密度是煤和黑色页岩的10倍左右,故是一种能量密度高的能源。
要形成可燃冰,必须同时具备三个条件:一是低温(0~1 0℃)、二是高压 (>1OMPa或水深300m及更深)、三是充足的气源。由于形成条件的制约,可燃冰通常仅分布在海洋大陆架外的陆坡、深海和深湖以及永久冰土带。大约27%的陆地(极地冰川冰土带和冰雪高山冻结岩)和90%的大洋水域是可燃冰的潜在区,其中大洋水域的30%可能是其气藏的发育区。
目前陆地上发现的可燃冰气藏与常规气藏赋存形式相同,都在成岩的层状地层中,因此开发上和常规气层开发基本相同。
陆上可燃冰气藏与海洋可燃冰气藏相比,气层厚度相对较大,并且均发现在含油气盆地中,气藏是下生上储型,气源是来自下伏地层中的常规气藏的热解气,因为甲烷的碳同位素组成通常为-41%。至-49%。
目前海洋中发现的可燃冰数量与规模比陆地上大,主要分布在东、西太平洋边缘、西大西洋边缘,此外,东大西洋边缘和印度洋有小量发现。中、北美洲沿岸发现最多。目前海洋中发现可燃冰多寡可能与研究调查程度详疏有关。随着研究和调查探查的增加,世界海洋中发现的可燃冰逐渐增加,1993年海底发现57处, 2001年增加到88处。海洋中每处可燃冰范围往往很大,美国东南海岸外的布莱克海岭可燃冰面积就有约26000平方千米。海洋可燃冰往往赋存于新生代成岩欠佳或未成岩沉积物中,在砂岩和粉砂岩中以细粒浸染状分布于孔隙中或以网脉状充填裂隙中,若在未成岩沉积物中通常呈团块状,絮云状、薄层状和透镜状,故含气整体性较差,但在砂岩储集层中含气整体性较好,海洋可燃冰在上新世地层中发现多。海洋可燃冰充填的天然气,大多数来自下伏同体系沉积层 (物)和同层沉积物形成的生物气为主,由甲烷碳同位素组成,通常为-57‰至-96‰。
由来已久
可燃冰(气水合物)的研究可追溯到200多年前。18― 19世纪是在实验室内的小规模的研究。1778年和1811年分别实验成功二氧化硫水合物和氯气水合物,此后至20世纪30年代前,实验获得了甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷,氮、二氧化碳、硫化氢、氩、氪和氙各自的水合物。30年代初苏联学者在西伯利亚输气管道中首次发现了自然形成的可燃冰,1946年苏联学者最先提出在永久冻土带有可燃冰的假想。 60年代开始,苏联、美国、德国、荷兰相继开展水合物的结构和热动力学研究。 1960年在西伯利亚发现了第一个可燃冰气藏--麦素雅哈气田,并于1969年投入开发,采气14年,总采气50.17 × 108m3(约为该气田总产气量的36%)。1972年美国学者和苏联学者分别在阿拉斯加北极斜坡第三系中和黑海海底沉积物中取得可燃冰天然样品。
世界第一个可燃冰气藏的发现和开发,以及在地层中可燃冰自然样品的获得,对20世纪后叶可燃冰的综合研究和勘探、评价及研究领域迅速扩大,研究国家不断扩大,起了重大推......>>
问题二:可燃冰是可再生能源吗? 可燃冰属于不可再生资源,是一种十分实用的燃料,但如果开采不当,会导致大量甲烷气体泄露到空气中,将比二氧化碳造成的温室效应更加严重。目前开采可燃冰属于实验阶段
问题三:可燃冰属于可再生能源还是不可再生能源??? 不可再生。。因为是新型能源目前还没有大部分投入使用
问题四:可燃冰是新能源吗 可燃冰是可再生能源吗 新能源,不可再生
问题五:可燃冰是不是可再生能源? 不是可再生能源,只是储备比目前已知的常用能源总和还要多几倍。
但也是会有用完的一天的。
问题六:可燃冰是不是可再生资源? 是不可再生的,只不过储量比煤,石油多。可燃冰在沿海深水处有储存。
问题七:可燃冰是不可再生能源吗? 可燃冰储量很多,但是是不可再生资源,看了下面这篇文章,你会了解它的形成过程,也就知道它为什么是不可再生资源了
可燃冰:未来能源
最近,新华社播发了一条消息,报导了在我国南海发现了新型能源――“可燃冰”,从而使人们对“可燃冰”产生了极大的兴趣。
另类天然气
可燃冰顾名思义点火能燃烧,是一种非常规能源。它是天然气分手(除氢、氦和氖外)充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物,又叫(天然)气水合物或固体气。由于可燃冰中以甲烷(大于90%)为主,故也称甲烷水合物。充填甲烷的可燃冰1立方米可产出气164立方米和水0.8立方米,其能量密度是煤和黑色页岩的10倍左右,故是一种能量密度高的能源。
要形成可燃冰,必须同时具备三个条件:一是低温(0~1 0℃)、二是高压 (>1OMPa或水深300m及更深)、三是充足的气源。由于形成条件的制约,可燃冰通常仅分布在海洋大陆架外的陆坡、深海和深湖以及永久冰土带。大约27%的陆地(极地冰川冰土带和冰雪高山冻结岩)和90%的大洋水域是可燃冰的潜在区,其中大洋水域的30%可能是其气藏的发育区。
目前陆地上发现的可燃冰气藏与常规气藏赋存形式相同,都在成岩的层状地层中,因此开发上和常规气层开发基本相同。
陆上可燃冰气藏与海洋可燃冰气藏相比,气层厚度相对较大,并且均发现在含油气盆地中,气藏是下生上储型,气源是来自下伏地层中的常规气藏的热解气,因为甲烷的碳同位素组成通常为-41%。至-49%。
目前海洋中发现的可燃冰数量与规模比陆地上大,主要分布在东、西太平洋边缘、西大西洋边缘,此外,东大西洋边缘和印度洋有小量发现。中、北美洲沿岸发现最多。目前海洋中发现可燃冰多寡可能与研究调查程度详疏有关。随着研究和调查探查的增加,世界海洋中发现的可燃冰逐渐增加,1993年海底发现57处, 2001年增加到88处。海洋中每处可燃冰范围往往很大,美国东南海岸外的布莱克海岭可燃冰面积就有约26000平方千米。海洋可燃冰往往赋存于新生代成岩欠佳或未成岩沉积物中,在砂岩和粉砂岩中以细粒浸染状分布于孔隙中或以网脉状充填裂隙中,若在未成岩沉积物中通常呈团块状,絮云状、薄层状和透镜状,故含气整体性较差,但在砂岩储集层中含气整体性较好,海洋可燃冰在上新世地层中发现多。海洋可燃冰充填的天然气,大多数来自下伏同体系沉积层 (物)和同层沉积物形成的生物气为主,由甲烷碳同位素组成,通常为-57‰至-96‰。
由来已久
可燃冰(气水合物)的研究可追溯到200多年前。18― 19世纪是在实验室内的小规模的研究。1778年和1811年分别实验成功二氧化硫水合物和氯气水合物,此后至20世纪30年代前,实验获得了甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷,氮、二氧化碳、硫化氢、氩、氪和氙各自的水合物。30年代初苏联学者在西伯利亚输气管道中首次发现了自然形成的可燃冰,1946年苏联学者最先提出在永久冻土带有可燃冰的假想。 60年代开始,苏联、美国、德国、荷兰相继开展水合物的结构和热动力学研究。 1960年在西伯利亚发现了第一个可燃冰气藏--麦素雅哈气田,并于1969年投入开发,采气14年,总采气50.17 × 108m3(约为该气田总产气量的36%)。1972年美国学者和苏联学者分别在阿拉斯加北极斜坡第三系中和黑海海底沉积物中取得可燃冰天然样品。
世界第一个可燃冰气藏的发现和开发,以及在地层中可燃冰自然样品的获得,对20世纪后叶可燃冰的综合研究和勘探、评价及研究领域迅速扩大,研究国家不断扩大,起了重大推......>>
问题八:可燃冰是可再生能源吗? 可燃冰属于不可再生资源,是一种十分实用的燃料,但如果开采不当,会导致大量甲烷气体泄露到空气中,将比二氧化碳造成的温室效应更加严重。目前开采可燃冰属于实验阶段
问题九:可燃冰是新能源吗 可燃冰是可再生能源吗 新能源,不可再生
问题十:可燃冰属于可再生能源还是不可再生能源??? 不可再生。。因为是新型能源目前还没有大部分投入使用
可燃冰主要含有甲烷水合物,还含有少量二氧化碳等其他气体。一体积可燃冰可储载100-200倍体积的甲烷气体,能量高,燃烧值大。可燃冰分子式为:CH4·xH2O。
可燃冰属于不可再生资源。
“冰”怎么会“可燃”?即使是二氧化碳在超低温状态下形成的“干冰”也不可燃。但确有“可燃冰”存在,它是甲烷类天然气被包进水分子中,在海底低温与压力下形成的一种类似冰的透明结晶。据专家介绍,1立方米“可燃冰”释放出的能量相当于164立方米的天然气。目前国际科技界公认的全球“可燃冰”总能量,是所有煤、石油、天然气总和的2~3倍。美国和日本最早在各自海域发现了它。我国近年来也开始对其进行研究。
“可燃冰”的主要成分是甲烷与水分子(CH4·H2O)。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”。
有天然气的地方不一定都有“可燃冰”,因为形成“可燃冰”除了压力主要还在于低温,所以一般在冰土带的地方较多。长期以来,有人认为我国的海域纬度较低,不可能存在“可燃冰”;而实际上我国东海、南海都具备生成条件。
东海底下有个东海盆地,面积达25万平方公里。经20年勘测,该盆地已获得1484亿立方米天然气探明加控制储量。尔后,中国工程院院士、海洋专家金翔龙带领的课题组根据天然气水化物存在的必备条件,在东海找出了“可燃冰”存在的温度和压力范围,并根据地温梯度、结合东海地质条件,勾画出“可燃冰”的分布区域,计算出它的稳定带的厚度,对资源量做了初步评估,得出“蕴藏量很可观”结论。这为周边地区在新世纪使用高效新能源开辟了更广阔的前景。