還在認為未來替代石油的新型能源是風力發電或者太陽能?是時候更新一下我們的想法了,科學家已經宣布,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!
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、淺灰色或者淺藍色的冰雪晶體。但是,如果你用火柴或者打火機靠近它,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燃,當固體酒精熄滅時,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,但在科學家那里,它的學名可不是這個。可燃冰的科學名稱叫作“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構,將甲烷的氣體分子包在“籠子”中。
可燃冰的這種結構很古怪,它是怎樣形成的?
苛刻的條件
在大自然中形成可燃冰,需要同時滿足相當嚴苛的三大條件:
第一,環境溫度要低。
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,除了在高緯度地區的永久凍土帶,別的地方就不太好找了,當然,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,科學家驚喜地發現,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!
海底發現的可燃冰,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。據測算,目前全球可以探明的可燃冰儲量,預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,還因為它的主要成分是甲烷和水,因此燃燒之后不會產生殘渣和廢氣,非常環保。而且,可燃冰很容易燃燒,燃燒效率比煤炭、石油這種傳統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,任何一個條件發生改變,可燃冰就會被破壞。而且,甲烷是造成溫室效應的罪魁禍首之一,如果開采時
發生條件變化,造成甲烷氣態泄漏,那對環境的損害就相當大了。而如果甲烷大量進入海水,會發生氧化作用,大量消耗海水中的氧氣,危害海洋微生物的成長,進而破壞海洋的生態環境。
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特性,簡單地說,就是使海底軟化,進而出現大規模的海底滑坡,甚至引發地震,造成可怕的自然災難。
雖然可燃冰的開采技術還處在摸索之中,目前的開采風險也很令人頭疼,但可燃冰遠超石油的能源優勢,讓人類對這種神秘物質的渴求與日俱增。世界各國的科學家都在緊鑼密鼓地研究環保、安全的開采方案,而目前我國是公認的可燃冰開采技術最先進國家,沒有之一!