還在認(rèn)為未來替代石油的新型能源是風(fēng)力發(fā)電或者太陽能?是時候更新一下我們的想法了,科學(xué)家已經(jīng)宣布,未來最有可能率先替代石油的,是一種叫作可燃冰的神秘物質(zhì)!
可以燃燒的冰
可燃冰是什么?從外形上看,可燃冰就像是白色、淺灰色或者淺藍(lán)色的冰雪晶體。但是,如果你用火柴或者打火機(jī)靠近它,它就會迅速燃燒起來,看起來很像飯店里為干鍋加熱用的固體酒精。
但是,可燃冰的燃燒效率和能量轉(zhuǎn)換能力,絕對是固體酒精無法企及的。如果將同等體積的固體酒精和可燃冰同時點(diǎn)燃,當(dāng)固體酒精熄滅時,可燃冰大概連1%都還沒有燃燒完呢!
哇,這個可燃冰這么厲害,究竟是什么來頭?
天然氣水合物
“可燃冰”是一個很形象的名字,但在科學(xué)家那里,它的學(xué)名可不是這個。可燃冰的科學(xué)名稱叫作“天然氣水合物”。
天然氣水合物是天然氣和水在特殊的條件下形成的類冰狀的結(jié)晶化合物,它的主要成分是甲烷與水分子,如果用高倍顯微鏡去觀察,就能看到水分子搭成了像籠子一樣的多面體結(jié)構(gòu),將甲烷的氣體分子包在“籠子”中。
可燃冰的這種結(jié)構(gòu)很古怪,它是怎樣形成的?
苛刻的條件
在大自然中形成可燃冰,需要同時滿足相當(dāng)嚴(yán)苛的三大條件:
第一,環(huán)境溫度要低。
第二,要有足夠的大氣壓力,但是壓力還不能過高。
第三,地底下要有天然氣的氣源。
同時滿足這三個條件的地方,世界上并不多,除了在高緯度地區(qū)的永久凍土帶,別的地方就不太好找了,當(dāng)然,陸地上有27%的地方,是存在形成可燃冰條件的……誰說一定要在陸地上找了?
慷慨的大海
按照可燃冰形成的三大條件去找,科學(xué)家驚喜地發(fā)現(xiàn),地球90%的海洋底部,都有可燃冰的分布,資源儲量是陸地上的100倍!
海底發(fā)現(xiàn)的可燃冰,主要分布在水深500米以下的海底,在大陸架、島嶼、海底盆地的沉積物和沉積巖中,可燃冰有潛藏其中。據(jù)測算,目前全球可以探明的可燃冰儲量,預(yù)計將是目前已知的煤炭、石油、天然氣總和的2倍。
可燃冰不好采
可燃冰不僅儲量豐厚,還因?yàn)樗闹饕煞质羌淄楹退虼巳紵蟛粫a(chǎn)生殘渣和廢氣,非常環(huán)保。而且,可燃冰很容易燃燒,燃燒效率比煤炭、石油這種傳統(tǒng)的化石能源高出幾十倍!
可燃冰好歸好,但由于形成條件苛刻,任何一個條件發(fā)生改變,可燃冰就會被破壞。而且,甲烷是造成溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)字?,如果開采時
發(fā)生條件變化,造成甲烷氣態(tài)泄漏,那對環(huán)境的損害就相當(dāng)大了。而如果甲烷大量進(jìn)入海水,會發(fā)生氧化作用,大量消耗海水中的氧氣,危害海洋微生物的成長,進(jìn)而破壞海洋的生態(tài)環(huán)境。
最可怕的是,如果大量開采可燃冰,由于開采不慎而造成甲烷氣體釋放,會極大地改變海底沉積物的力學(xué)特性,簡單地說,就是使海底軟化,進(jìn)而出現(xiàn)大規(guī)模的海底滑坡,甚至引發(fā)地震,造成可怕的自然災(zāi)難。
雖然可燃冰的開采技術(shù)還處在摸索之中,目前的開采風(fēng)險也很令人頭疼,但可燃冰遠(yuǎn)超石油的能源優(yōu)勢,讓人類對這種神秘物質(zhì)的渴求與日俱增。世界各國的科學(xué)家都在緊鑼密鼓地研究環(huán)保、安全的開采方案,而目前我國是公認(rèn)的可燃冰開采技術(shù)最先進(jìn)國家,沒有之一!