发布网友 发布时间:2024-10-01 07:19
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热心网友 时间:2024-11-30 18:59
当人们谈论能源时,首先浮现在脑海中的通常是可燃烧的煤炭、石油或天然气,而对于一种透明如冰的能源,我们可能知之甚少。但实际上,自20世纪60年代起,科学家们在极地冻土带和海洋深处揭示了一个神奇的能源宝藏——可燃冰,其正式名称为天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate),也被称为“笼形包合物”。其分子结构被证实为CH4·8H2O,呈现出独特的冰状外观。
这种天然气水合物的独特之处在于其稳定性。当温度上升或压力降低时,甲烷分子会从固态释放出来,导致水合物结构崩溃。据研究,1立方米的可燃冰在常温常压下可以释放出惊人的164立方米天然气和0.8立方米的淡水。因此,这种固态物质主要存在于水深300米以上的海底沉积物或者寒冷的永久冻土中,依赖于厚水层的高压来维持其固态状态。
日本在2013年3月12日取得了突破,成功从爱知县附近海域开采出甲烷,成为世界上第一个掌握海底可燃冰开采技术的国家。日本的目标是到2018年开发出成熟的开采技术,实现这一清洁能源的商业化生产,这无疑对全球能源格局产生了深远影响。
天然气水合物是一种白色固体物质,外形像冰,有极强的燃烧力,可作为上等能源。它主要由水分子和烃类气体分子(主要是甲烷)组成,所以也称它为甲烷水合物。天然气水合物是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下,由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质。