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可燃冰是海洋什麼資源

發布時間: 2022-06-14 14:36:39

1. 可燃冰的主要成分是什麼

可燃冰主要成分是水分子和烴類氣體分子。可燃冰是一種甲烷氣體的水合物,在深海中高壓低溫的條件下,水分子通過氫鍵緊密締合成三維網狀體,能將海底沉積的古生物遺體所分解的甲烷等氣體分子納入網狀體中形成水合甲烷。這些水合甲烷就像一個個淡灰色的冰球,故稱可燃冰。

產品介紹

天然氣水合物又稱「可燃冰」,是分布於深海沉積物或陸域的永久凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒,所以又被稱作「可燃冰」。其資源密度高,全球分布廣泛,具有極高的資源價值,因而成為油氣工業界長期研究熱點。自上世紀60年代起,以美國、日本、德國、我國、韓國、印度為代表的一些國家都制訂了天然氣水合物勘探開發研究計劃。迄今,人們已在近海海域與凍土區發現水合物礦點超過230處,涌現出一大批天然氣水合物熱點研究區。

折疊編輯本段歷史沿革

可燃冰

1810年,首次在實驗室發現天然氣水合物。

1934年,前蘇聯在被堵塞的天然氣輸氣管道里發現了天然氣水合物。由於水合物的形成,輸氣管道被堵塞。這一發現引起前蘇聯人對天然氣水合物的重視。

1960年,前蘇聯在西伯利亞發現了可燃冰,1965年,前蘇聯首次在西西伯利亞永久凍土帶發現天然氣水合物礦藏;並於1969年投入開發;1970年,前蘇聯開始對該天然氣水合物礦床進行商業開采。

1970年,國際深海鑽探計劃(DSDP)在美國東部大陸邊緣的布萊克海台實施深海鑽探,在海底沉積物取心過程中,發現冰冷的沉積物岩心嘶嘶地冒著氣泡,並達數小時。當時的海洋地質學家非常不解。後來才知道,氣泡是水合物分解引起的,他們在海底取到的沉積物岩心其實含有水合物。

美國於1969年開始實施可燃冰調查,1998年把可燃冰作為國家發展的戰略能源列入國家級長遠計劃;日本開始關注可燃冰是在1992年;完成周邊海域的可燃冰調查與評價。但最先挖出可燃冰的是德國。

1971年,美國學者Stoll等人在深海鑽探岩心中首次發現海洋天然氣水合物,並正式提出「天然氣水合物」概念。

1974年,前蘇聯在黑海1950米水深處發現了天然氣水合物的冰狀晶體樣品。

1979年,DSDP第66和67航次在墨西哥灣實施深海鑽探,從海底獲得91.24米的天然氣水合物岩心,首次驗證了海底天然氣水合物礦藏的存在。

1981年,DSDP計劃利用「格羅瑪·挑戰者號」鑽探船也從海底取上了3英尺長的水合物岩心。

1992年,大洋鑽探計劃(ODP)第146航次在美國俄勒岡州西部大陸邊緣Cascadia海台取得了天然氣水合物岩心。

1995年,ODP第164航次在美國東部海域布萊克海台實施了一系列深海鑽探,取得了大量水合物岩心,首次證明該礦藏具有商業開發價值。

1997年,大洋鑽探計劃考察隊利用潛水艇在美國南卡羅來納海上的布萊克海台首次完成了水合物的直接測量和海底觀察。同年,ODP在加拿大西海岸胡安-德夫卡洋中脊陸坡區實施了深海鑽探,取得了天然氣水合物岩心。至此,以美國為首的DSDP及其後繼的ODP在10個深海地區發現了大規模天然氣水合物聚集:秘魯海溝陸坡、中美洲海溝陸坡(哥斯大黎加、瓜地馬拉、墨西哥)、美國東南大西洋海域、美洲西部太平洋海域、日本的兩個海域、阿拉斯加近海和墨西哥灣等海域。

1996年和1999年期間,德國和美國科學家通過深潛觀察和抓鬥取樣,在美國俄勒岡州岸外Cascadia海台的海底沉積物中取到嘶嘶冒著氣泡的白色水合物塊狀樣品,該水合物塊可以被點燃,並發出熊熊的火焰。

1998年,日本通過與加拿大合作,在加拿大西北Mackenzie三角洲進行了水合物鑽探,在890~952米深處獲得37米水合物岩心。該鑽井深1150米,是高緯度地區永凍土帶研究氣體水合物的第一口井。

1999年,日本在其靜岡縣御前崎近海挖掘出外觀看起來象濕潤雪團一樣的天然氣水合物。

1999~2001年,中國地質調查局科技人員首次在南海西沙海槽發現了顯示天然氣水合物存在的地震異常信息(似海底地震發射波「BSR」)。2002年國務院批准設立我國海域天然氣水合物資源調查專項。

2000年開始,可燃冰的研究與勘探進入高峰期,世界上至少有30多個國家和地區參與其中。其中以美國的計劃最為完善——總統科學技術委員會建議研究開發可燃冰。為開發這種新能源,國際上成立了由19個國家參與的地層深處海洋地質取樣研究聯合機構,有50個科技人員駕駛著一艘裝備有先進實驗設施的輪船從美國東海岸出發進行海底可燃冰勘探。這艘可燃冰勘探專用輪船是當今世界上唯一的一艘能從深海下岩石中取樣的輪船,船上裝備有能用於研究沉積層學、古人種學、岩石學、地球化學、地球物理學等的實驗設備。這艘專用輪船由得克薩斯州A·M大學主管,英、德、法、日、澳、美科學基金會及歐洲聯合科學基金會為其提供經濟援助。

自2002年起,中國地質調查局對我國凍土區特別是青藏高原凍土區開展了地質、地球物理、地球化學和遙感調查,發現我國凍土區具備較好的天然氣水合物成礦條件和找礦前景,其中羌塘盆地為Ⅰ級遠景區,祁連山、漠河盆地和風火山—烏麗地區為Ⅱ級遠景區。

1999年在國家發展改革委、財政部等大力支持下,國土資源部正式啟動天然氣水合物資源調查,包括在珠江口盆地開展天然氣水合物綜合調查40個航次,完成高解析度多道地震測量45800公里、多波束測量36800公里、淺地層剖面測量7100公里、海底地質取樣1480個站位、海底熱流測量222個站位等調查工作。

2005年4月14日,中國在北京舉行中國地質博物館收藏中國首次發現的天然氣水合物碳酸鹽岩標本儀式。宣布中國首次發現世界上規模最大被作為「可燃冰」即天然氣水合物存在重要證據的「冷泉」碳酸鹽岩分布區,其面積約為430平方公里。

2007年5月1日凌晨,中國在南海北部的首次采樣成功,證實了中國南海北部蘊藏豐富的天然氣水合物資源,標志著中國天然氣水合物調查研究水平已步入世界先進行列。中國在南海北部成功鑽獲天然氣水合物實物樣品「可燃冰」,從而成為繼美國、日本、印度之後第4個通過國家級研發計劃採到水合物實物樣品的國家。

2009年9月中國地質部門公布,在青藏高原發現了一種名為

2. 可燃冰是什麼東西,中國也有這種冰嗎

1.可燃冰是什麼?

可燃冰,又稱天然氣水合物(Gas drates),也有稱甲烷水合物(Methane hydrate),是類似於冰的天然氣和水的組合體,在自然界中天然形成的,數量巨大。一個可燃冰分子中,其水大約佔85%,水分子與甲烷形成結晶的晶體,這種晶體穩定,甲烷分子被水分子包圍。水分子形成空腔由甲烷分子充填。在甲烷型可燃冰中,為了保存穩定,這些空腔至少有70%是由甲烷分子所充填。實際上,這個充填率通常高達95%以上。

沉積的有機物質演化。沉積的有機物質逐漸被微生物分解,也不斷地在熱力和壓力條件下進行熱演化,或者埋藏更深,或者暴露地表進行碳循環。微生物分解產生的甲烷(也稱為「生物成因」)和熱演化分解產生的甲烷,通過覆蓋的沉積物與流體一起緩慢地運移,或者沿著斷層或其它滲透途徑快速運移。隨著甲烷飽和度增加和溫度下降,過量的甲烷(達到飽和後無法溶解的甲烷)在天然氣水合物穩定基底(BGHS)之下形成氣泡。在BGHS之上,過量的甲烷通常形成甲烷水合物(天然氣水合物),但是也有形成氣泡的。

3. 什麼是可燃冰

可燃冰又稱為甲烷水合物、天然氣水合物,是天然氣和水結合在一起的固體化合物,在海底高壓下是天然氣的固體狀態,它的主要成分是甲烷分子和水分子。它的形成與海底石油的形成過程相似,而且它們之間還密切相關。可燃冰埋於海底地層深處的大量有機質中,處於缺氧環境中,厭氣性細菌把有機質分解之後形成石油和天然氣(石油氣)。其中許多天然氣又被包含進水分子中,在海底的低溫與壓力下又形成了「可燃冰」。由於天然氣和水可以在溫度2~5℃內結晶,這個結晶體就是「可燃冰」。因為其主要成分是甲烷,因此也被人們稱為「甲烷水合物」。

可燃冰從外表上看像冰霜,從微觀上看它的分子結構就像一個個由若干水分子組成的「籠子」,每個「籠子」里「關」一個氣體分子。目前,可燃冰主要分布在太平洋的東、西部和大西洋的西部邊緣,是非常具有發展潛力的一種新能源,但是由於其開采困難,海底可燃冰至今仍原封不動地保存在海底和永久凍土層內。據科學家們估計,海底可燃冰分布范圍約佔地球海洋總面積的10%,約4000萬平方公里,是迄今為止人類發現的海底最具價值的礦產資源,足夠人類使用1000年。

可燃冰這種寶貝資源是來之不易的,它的生成至少要滿足三個條件:一是溫度不能太高,如果溫度高於20℃,它很快就會「煙消雲散」;二是要有足夠大的壓力,海水越深壓力就越大,可燃冰的生成也就越穩定;三是要有甲烷氣源,海底古生物屍體的沉積物,被細菌分解後會產生甲烷。因此,海底的的環境最適合可燃冰的形成。

可燃冰中由於含有大量的甲烷等可燃氣體,因此很容易燃燒。在同等條件下,可燃冰燃燒後產生的能量要比煤、石油和天然氣多出數十倍,而且其燃燒後不產生任何殘渣和廢氣,避免了最讓人們頭疼的環境污染問題。因此科學家們把可燃冰稱作「屬於低碳社會的能源」。

據科學家介紹,1立方米的可燃冰所釋放出的能量相當於164立方米的天然氣。地球上可燃冰的總能量,是所有煤、石油、天然氣總和的2~3倍。此外,可燃冰還在日復一日,年復一年地積累,從而形成延伸數千至數萬里的「礦產資源床」。因此,專家認為,可燃冰一旦得到開采利用,就將使人類的燃料使用時間延長幾個世紀。

但是,人類要大量開采埋藏於深海的可燃冰,尚面臨著許多新問題有待解決。有專家認為,在導致全球氣候變暖的各個因素方面,甲烷的影響要比二氧化碳大10~20倍。因此,可燃冰礦產資源哪怕受到極小的破壞,都足以導致其中的甲烷氣體大量泄漏,破壞環境。另外,位於陸地邊緣的海域的可燃冰開采起來更是十分困難,一旦出現井噴事故,就會造成海嘯、海底滑坡、海水毒化等災害,給人類的生命安全和財產安全帶來危害。由此可見,可燃冰雖然是未來的理想新能源,但它同時也是一種會給人類帶來危險的能源。因此,可燃冰的開發和利用就像一柄「雙刃刀」,需要人類小心謹慎對待。

為開發可燃冰新能源,國際上成立了由19個國家參與的地層深處,對海洋地質取樣研究的聯合機構,有幾十位科技人員組成,他們駕駛著一艘裝備著先進實驗設施的輪船從對海底可燃冰進行勘探,這艘可燃冰勘探專用輪船是當今世界上唯一一艘能從深海的岩石中獲取樣品的輪船,船上裝備有用於研究的各種項目的實驗設備,相信很快,就會給人類帶來好消息。

科學家預測,可燃冰有望取代煤、石油和天然氣,成為21世紀的新能源。加強對可燃冰的調查評價是開發21世紀新能源、改善能源結構、增強綜合國力及國際競爭力和保證經濟安全的重要途徑。

4. 可燃冰是什麼這種燃料的儲量豐富嗎

可燃冰是由天然氣和水在高壓低溫下形成的一種冰狀結晶物質。它被稱為可燃冰,因為它看起來像冰,遇火燃燒。可燃冰分布在深海或陸地永久凍土中。燃燒後,它只產生少量的二氧化碳和水。它的污染遠小於煤炭和石油,而且儲量巨大。因此,它被國際公認為石油的替代能源。

可燃冰的密度接近並略低於冰,剪切系數、電解常數和導熱系數均低於冰。可燃冰的聲傳播速度明顯高於含氣沉積物和飽和水沉積物,中子孔隙率低於飽和水沉積物。另外,可燃冰的毛細孔隙壓力較高。可燃冰的形成有三個基本條件,溫度、壓力和原料。

5. 可燃冰是礦產資源還是海洋資源

可燃冰是一種礦產資源。它是一種天然氣水合物(Gas Hydrate),是分布於深海沉積物或陸域的永久凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒,所以又被稱作「可燃冰」(Combustible ice)。它是固態塊狀物。天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。

6. 開采海底可燃冰是怎樣的

20世紀70年代以來,人們陸續在世界各地的海洋深處發現了一種以前從未給予充分重視的新能源——可燃冰。猛聽這一名詞,你一定會感到奇怪!冰,怎麼會可燃呢?其實,可燃冰是指水與天然氣相結合後形成的一種晶體物質,學術上稱為「天然氣水化合物」。據測定,1立方米固體可燃冰,約含200立方米天然氣。所以可燃冰具有很強的燃燒能力,是一種十分重要的能源資源。

可燃冰的發現是出於一次偶然機會。在20世紀30年代,人們為了輸送天然氣,開始敷設巨型的天然氣管道。結果發現,管道經常發生堵塞。將管道剖開一看,原來是被冰一樣的物質所封堵的。管道中怎麼會有冰呢?經過研究才知道,原來它是天然氣與水的結合物,具有很強的燃燒能力。

可燃冰大量貯存於凍土層中和海底,其中以海洋深處蘊藏量最為豐富。在海底,可燃冰常可形成長達數千千米,厚度從數厘米到200~300米不等的巨大礦床。在美國、加拿大等沿海地區,已查明蘊藏有數百億立方米的可燃冰資源,可供開采數百年。俄羅斯、紐西蘭、印度、日本等國也都發現儲量可觀的海底可燃冰資源。我國在東海、南海、黃海海底也發現儲量豐富的可燃冰。有人估計,全世界可燃冰的儲量非常巨大,至少是煤和石油總儲量的2倍以上。它已被譽為未來的新能源。

可燃冰由於深藏於海洋深處和凍土層中,開采上有一定的難度,迄今世界上尚無開采海底可燃冰的成功經驗。目前人們設想中的開采方案有兩種,一種是把氣壓式泵管與接收船相連接的開采方案。氣壓式泵管直接伸入海底,泵管下端是一個巨大的鍾形物,可罩住水底一片區域。在鍾形物內還置有一台自動採掘機,它會把海底含有可燃冰的岩石和可燃冰一起掘起,並將它們粉碎攪爛成礦漿,然後由氣壓式泵管將礦漿輸送到接收船上。在接收船上,通過加熱加壓等方式把可燃冰中的天然氣分離出來,而剩下的海洋沉積物,往往還含有其他可利用的物質,再進行第二次、第三次分離和提取處理。最後,把無用的殘土倒入海中。

另一種方案是,在海底直接設法讓可燃冰分解為冰和天然氣,然後像開采岩層中的天然氣一樣,把它直接輸送到地面的儲氣罐中,再由儲氣罐輸送到各個需要天然氣的用戶。與前一種方案比較,後一種方案的輸送條件比較簡單,預計可節約較多的開采成本。但問題是,可燃冰在海底的分解技術迄今還不成熟;另外這一方案也無法充分利用開采區海底可能存在的其他資源。

7. 什麼是可燃冰

可燃冰是分布於深海沉積物或陸域的永久凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。

因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒,所以被稱作「可燃冰」(Combustible ice)或者「固體瓦斯」和「氣冰」。其實是一個固態塊狀物。天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。

2013年6月至9月,在廣東沿海珠江口盆地東部海域首次鑽獲高純度天然氣水合物樣品,並通過鑽探獲得可觀的控制儲量。

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可燃冰的危害:

天然氣水合物在給人類帶來新的能源前景的同時,對人類生存環境也提出了嚴峻的挑戰。天然氣水合物中的甲烷,而全球海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的3000倍,若有不慎,讓海底天然氣水合物中的甲烷氣逃逸到大氣中去,將產生無法想像的後果。

天然可燃冰呈固態,不會像石油開采那樣自噴流出。如果把它從海底一塊塊搬出,在從海底到海面的運送過程中,甲烷就會揮發殆盡,同時還會給大氣造成巨大危害。為了獲取這種清潔能源,世界許多國家都在研究天然可燃冰的開采方法。

參考資料來源:網路-可燃冰

8. 可燃冰究竟是什麼能源為什麼有人說未來有望取代石油

我們賴以生存的地球有著各種豐富的資源,但是由於工業革命之後,開始加速開采和破壞,有些不可再生資源也在日益減少,全球各國之前也逐步開始重視自己國家內的資源保護和環境保護,一種新型的高儲備能源出現在人們的視野,那就是可燃冰。

以我們目前的技術,可燃冰暫時無法被人類大規模使用。在各種新能源的發展還不明朗,傳統常規能源又出現供應壓力的情況下,可燃冰的潛在優勢非常明顯,比頁岩油的有過之而無不及,在未來完全有可能取代煤炭和天然氣的地位。

9. 海底「可燃冰」是什麼

冰是透明的水凍結而成的,很常見。然而世界上還有一種冰,人們對它所知甚少,它就是「可燃冰」。可燃冰還有另一個名字,叫做「天然氣水合物」。

可燃冰的發現早在20世紀30年代

「可燃冰」三個字道破了它的用途——可以燃燒,它是繼煤、石油和天然氣後,人類發現的又一種新型的能源。就外表而言,它酷似冰,是一種透明的結晶。中國科學院汪品先院士曾在接受《科技日報》記者的采訪時介紹,可燃冰的發現早在20世紀30年代。當年,人們發現天然氣輸氣管道內形成白色冰狀固體填積物,這種天然氣水合物給天然氣輸送帶來很大麻煩,石油地質學家和化學家便對如何消除這種天然氣水合物進行了研究。20世紀60年代前,前蘇聯在開發麥索亞哈氣田時,在地層中也發現了這種氣體水合物,這時人們才開始把氣體水合物作為一種燃料能源來研究。此後不久,西伯利亞、北斯洛普、墨西哥灣、日本海和印度灣等地方相繼發現了天然氣水合物。人們意識到,天然氣水合物是一種全球分布的潛在能源,於是掀起了20世紀70年代以來的天然氣水合物研究熱潮。這種天然氣水合物就是可燃冰。

可燃冰的形成有三個條件,首先是溫度不能太高;第二是壓力要夠,但不需太大,0℃時,30個大氣壓以上就可能生成;第三是要有氣源。據估計,陸地上20.7%和大洋底90%的地區具有形成可燃冰的有利條件。絕大部分的可燃冰分布在海洋里,其資源量是陸地上的100倍以上。可燃冰中的甲烷大多數是當地生物活動而產生的。海底的有機物沉澱經歷了漫長的時間後,死的魚蝦、藻類體內都含有碳,經過生物轉化,可形成充足的甲烷氣源。另外,海底的地層是多孔介質,在溫度、壓力和氣源三項條件都滿足的情況下,會在介質的空隙中生成甲烷水合物的晶體。

可燃冰的主要成分是甲烷和水。甲烷是一種無色、無味的可燃氣體。它的形成與海底石油、天然氣的形成過程相仿,而且密切相關。埋於海底地層深處的大量有機質處於缺氧環境中,厭氣性細菌把有機質分解,最後形成石油和天然氣(石油氣)。其中許多天然氣又被包進水分子中,和水在溫度2℃~5℃內結晶,在海底的低溫與壓力下形成可燃冰。

在不同的海域,環境條件各異,因此,可燃冰存儲的水深也各不相同。在赤道海區,可燃冰存儲在400~650米水深的海域,但在南、北兩極,可燃冰存儲在100~250米海深的沉積岩中。顯而易見,這是極區與赤道的水溫條件不同所致。

可燃冰極易燃燒,燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣產生的都多得多,而且燃燒以後幾乎不產生任何殘渣或廢棄物。不難想像,當人們解決了可燃冰的開發技術後,可燃冰就可以取代其他日益減少的化工能源(如石油、煤、天然氣等),成為一種主要的能源。我國海洋開發方面的研究人員已經開始關注可燃冰,有的已開始對這一能源進行研究。然而,可燃冰的開采談何容易,時至今日,石油天然氣的開發技術已經比較成熟,而可燃冰的開發還有許多問題有待解決。如果將可燃冰從深海簡單地提升,那麼在升出海水的過程中,隨著水深變淺,水的壓力降低,水的溫度升高,可燃冰會融化,可燃冰中的甲烷會釋放出來,而可燃冰中的甲烷含量要超過自身體積的100多倍,有可能引起可燃冰災害,還可能造成溫室效應,影響大氣溫度。然而無論遇到多大的困難,人類總是會向可燃冰的藏身之地進軍,並終將解決開采可燃冰的技術問題。

舉世關注可燃冰

據估計,全球可燃冰的儲量是現有石油天然氣儲量的兩倍。目前,在世界各大洋中已經查明的可燃冰存儲區已有60多處。據測算,僅在我國的南海,可燃冰資源量就達相當700億噸石油,約相當於我國目前陸上油氣資源量總數的二分之一。在世界油氣資源逐漸枯竭的情況下,可燃冰的出現燃起了人類對新能源的無限渴望。美國、俄羅斯、日本甚至還有印度都先後投巨資對可燃冰進行研究。美國總統科學技術委員會專門提出建議研究開發可燃冰,參議院、眾議院有上千人提出議案,支持可燃冰的開發研究。目前美國每年用於可燃冰研究的財政撥款達上千萬美元。

10. 可燃冰是什麼

可燃冰是天然氣水合物,是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結晶物質,因其外觀像冰,遇火即燃,因此被稱為「可燃冰」、「固體瓦斯」和「氣冰」。

天然氣水合物分布於深海或陸域永久凍土中,其燃燒後僅生成少量的二氧化碳和水,污染遠小於煤、石油等,且儲量巨大,因此被國際公認為石油等的接替能源。

可燃冰分布范圍:

可燃冰在自然界廣泛分布在大陸、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。在標准狀況下,一單位體積的天然氣水合物分解最多可產生164單位體積的甲烷氣體。

在地球上大約有27%的陸地是可以形成天然氣水合物的潛在地區,而在世界大洋水域中約有90%的面積也屬這樣的潛在區域。

已發現的天然氣水合物主要存在於北極地區的永久凍土區和世界范圍內的海底、陸坡、陸基及海溝中。由於採用的標准不同,不同機構對全世界天然氣水合物儲量的估計值差別很大。