可燃冰是什么？

1. 可燃冰是什么？

相信许多喜欢看新闻的朋友都听说过可燃冰 可燃冰是天然气水合物的另一种叫法，可燃冰到底是什么呢？

2. 可燃冰是什么？

可燃冰全称甲烷气水包合物（Methane clathrate），也称作甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物。最初人们认为只有在太阳系外围那些低温、常出现冰的区域才可能出现，但后来发现在地球上许多海洋洋底的沉积物底下，甚至地球大陆上也有可燃冰的存在，其蕴藏量也较为丰富。

可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4·8H2O   “可燃冰”是未来洁净的新能源。它是天然气的固体状态（因海底高压),它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油的形成过程相仿，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”。因为主要成分是甲烷，因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷，“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。外表上看它像冰霜，从微观上看其分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子，每个笼子里“关”一个气体分子。目前，可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘，是一种极具发展潜力的新能源，但由于开采困难，海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。

3. 可燃冰是什么

可燃冰全称甲烷气水包合物(Methane clathrate),也称作甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物。  
天然气水合物。
天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）因其外观象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”。它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物。

4. 可燃冰是什么

可燃冰全称甲烷气水包合物（Methane clathrate），也称作甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物。最初人们认为只有在太阳系外围那些低温、常出现冰的区域才可能出现，但后来发现在地球上许多海洋洋底的沉积物底下，甚至地球大陆上也有可燃冰的存在，其蕴藏量也较为丰富。

可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4·8H2O   “可燃冰”是未来洁净的新能源。它是天然气的固体状态（因海底高压),它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油的形成过程相仿，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”。因为主要成分是甲烷，因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷，“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。外表上看它像冰霜，从微观上看其分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子，每个笼子里“关”一个气体分子。目前，可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘，是一种极具发展潜力的新能源，但由于开采困难，海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。

5. 什么是可燃冰？

与天然气的化学成分类似，可燃冰的“可燃”部分主要是甲烷，“不可燃”部分则是水。那么，可燃冰长什么样？将部分可燃冰样品放置在电子显微镜下，顺带发挥科研人员丰富的想象力，便可知晓其庐山真面目。
根据下图可知，在微观世界里，可燃冰实则由一个又一个紧挨着的“笼子”组成，我们称之为晶胞，每个“笼子”由20个水分子通过氢键注1相互连接构成，而“囚徒”则是1个甲烷分子，因此可燃冰狭义上也成为甲烷水合物，化学式是CH4g20H2O，而广义上的可燃冰，“囚徒”可能是氮气、氧气、乙烷、丙烷等分子。


远古时期，大量有机动植物掩埋在地下，经过数亿个春秋，方才重见天日，然后它们早已面目全非，变成了石油、煤炭、天然气等。与天然气类似的可燃冰的形成条件却十分“亲民”，只需三个基本条件：第一，要有气源（甲烷），第二，温度介于10~-10摄氏度之间，第三，压力适中，例如在0摄氏度的条件下，需要30个标准大气压。因此，可燃冰在地球上分布甚广，遍布90%的海域以及27%的陆地，尤其在远洋深海以及陆地的永冻层，储存量更是十分惊人，据估计，可燃冰的含量约为全球所有化石能源的2倍。


目前，成熟的开采方案有5种，其中热解法、降压法操作十分简单，只要有火源便能加热（通常采取电磁加热、核辐射加热），将可燃冰暴露于空气中便能降压。置换法可谓一箭双雕，由于二氧化碳的相平衡条件注2低于甲烷的流体，可置换出并代替“笼子”里的甲烷分子，此法不但可以开发甲烷，还能固碳，减少大气中的二氧化碳。化学试剂注入法则是给可燃冰注入大量的水合物抑制剂（甲醇、丙醇等），提高其相平衡条件，从而造成“笼子”破裂，释放出甲烷，此法成本极高，抑制剂还会造成环境污染。综合法，顾名思义，灵活混用以上4种方法进行开采。
可燃冰大有替代传统化石能源的趋势，为何至今仍未商业化？开采容易收集难。平均每1立方米的“冰”可分解成164立方米的天然气和0.8立方米的水，由于气相膨胀，在开采过程中，目前无法避免部分甲烷逃逸，进入海水会发生氧化作用，消耗海水的含氧量，对海洋生态带来危害。


若逃逸到大气中，在等体积的情况下，甲烷的温室效应约为二氧化碳的25倍，已探明的可燃冰甲烷含量约为大气甲烷含量的3000倍，假设约有1%的甲烷逃逸，理论上，大气的甲烷含量将增加30倍，其带来的温室效应将是灭顶之灾。可幸的是，甲烷在大气中的寿命为12年，此后便分解，因此目前适量开采可燃冰未尝不可。更可怕的是，大陆架的可燃冰一旦被开采，其岩层结构发生改变，重则导致大陆架坍塌、海啸等自然灾害。
纵使前方荆棘遍布，科学家们也会义无反顾，一旦开采技术成熟，可燃冰将会彻底改变世界能源格局。

6. 可燃冰是什么

可燃冰是天然气水合物，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。可燃冰是有机化合物，化学式为CH₄·nH₂O。

天然气水合物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“汽冰”。
可燃冰在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
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，通常出现于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。

7. 可燃冰是什么？

可燃冰是天然气水合物，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“气冰”。
天然气水合物分布于深海或陆域永久冻土中，其燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水，污染远小于煤、石油等，且储量巨大，因此被国际公认为石油等的接替能源。

可燃冰分布范围：
可燃冰在自然界广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。在标准状况下，一单位体积的天然气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体。
在地球上大约有27%的陆地是可以形成天然气水合物的潜在地区，而在世界大洋水域中约有90%的面积也属这样的潜在区域。
已发现的天然气水合物主要存在于北极地区的永久冻土区和世界范围内的海底、陆坡、陆基及海沟中。由于采用的标准不同，不同机构对全世界天然气水合物储量的估计值差别很大。

8. 什么是可燃冰？

可燃冰是天然气水合物的俗称，是近20年来在海洋和冻土带发现的新型洁净能源，可以作为传统能源如石油、碳等的替代品。据估算，世界上可燃冰所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。

  在中国地质调查局的组织部署下，我国从1999年起开始对可燃冰开展实质性的调查和研究。经国家正式批准，我国从2002年起正式启动了对我国海域可燃冰资源调查与研究专项，执行时间为2002年～2010年。该专项下设4个项目，其中包括我国海域可燃冰资源调查与评价、勘探开发技术、环境效应等。项目由国土资源部负责，中国地质调查局组织实施，国土资源部广州海洋地质调查局、青岛海洋地质研究所、国家海洋局负责承担。

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