几百万年前,人类腾空出世,发展到现在已成为地球的主宰。而在这漫长的发展过程中,能源是一个不可忽视的助力。自工业革命开始,人类对地球能源的利用越来越多,诸如煤炭、石油等自然能源的使用,直接推动了现代社会的发展。可以说,能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
而随着人类的开采,地球上的能源已近枯竭,人们想方设法地搜寻、开发新能源,可燃冰就是人类发现的可代替新能源之一。我国是世界上可燃冰储量最多的国家,据测算,储量高达111.1万亿立方米,如果全部开采出来,够我们使用100多年。
尽管如此,我们却很少听说我国在某一方面大量地使用了可燃冰,为何我国不大力开采可燃冰呢?专家表示:不是不想,是不能。这是怎么一回事呢?
什么是可燃冰?
可燃冰是一种天然气水合物,顾名思义就是天然气与水的混合物。当天然气与水在低温高压的状态下相遇,就会凝结成一种像冰一样的物质。它的特点就是遇火即燃,所以人们把它称为“可燃冰”。可燃冰一般都分布在深海或者陆地上的深层冻土中,因地质变化被长埋地下。
可燃冰的发展历程
1810年,一位科学家在做实验时,无意间制造出了可燃冰。当时人们还不知道这是什么东西,所以并没有在意。直到1934年,前苏联在被堵塞的天然气管道中发现了同样的物质,结合之前的发现,前苏联认为,这是一种自然界中可能存在的物质,于是对此展开了研究。
二十世纪六十年代,前苏联在西伯利亚的地下冻土内发现了可燃冰,并在此后的十年内开始开发。这一消息的传出,使得各个国家都开始探索可燃冰,他们先后动用了世界上最先进的勘探设备和最具有经验的科学家,不过这个“世界第一”却由德国摘取,率先成为世界上最先挖出可燃冰的国家。
2000年之后,世界可燃冰挖掘勘探进入了高潮,据估计,当时大概有30多个国家在进行可燃冰的勘探。我国也不例外,先后在青藏高原、南海北部、珠江口盆地东部海域等地发现了大量的可燃冰,一举成为世界上可燃冰储存量最多的国家。
可燃冰为何受到各国的青睐?
可燃冰是21世纪可利用的一种新能源,它比起煤炭、石油来说更环保,它的特性是遇火则燃,但是燃烧过后不产生任何的残渣,二氧化碳的含量也是少之又少,故而产生的污染就非常小。
而且可燃冰在世界范围内的储量巨大,在煤炭、石油等能源濒临枯竭的当下,可燃冰的出现解决了人类的燃眉之急。
除此之外,可燃冰的用途也非常广泛,可以用作工业原料,也可用作燃料。可燃冰燃烧后能够生成大量的热量,因此可以进行发电、冬天还可以供暖供热,几乎能够全部代替煤炭和石油,国际上甚至认为可燃冰是接替煤炭、石油的能源。
既然可燃冰是一种替代能源,为何不大范围地开采可燃冰呢?
开采会导致温室效应增加
可燃冰是类似于冰的白色固体,主要由水分子和甲烷组成,甲烷是一种强温室气体,它对大气的危害程度仅次于二氧化碳,可燃冰中的甲烷是大气中甲烷的3000多倍。而且可燃冰一般存在于永久冻土中,是温度和压力达到一定程度的平衡时才产生的,在开采的过程中会破坏温度和压力的平衡,甲烷很容易被释放,对大气会造成严重的破坏,导致温室效应增加。
开采会导致海洋生态发生变化
甲烷作为一种温室气体,势必会对氧气产生一定程度的影响。如果在开采过程中不小心导致甲烷释放,大量的甲烷排进海水中,海洋中的氧气就会减少。除此之外,甲烷会加速微生物的氧化,海洋中的微生物减少,海水的性质就发生了变化。氧气减少加之海洋性质变化,海洋生物就难以生存。
当海洋中的甲烷含量达到一定程度时,海水就会汽化,整个海洋将动荡不安,极易发生海啸,海啸对人类来说是灾难性的存在,所以可燃冰的开采难度非常大。
开采会导致地质发生变化
可燃冰是由甲烷和水组成的,甲烷释放会引发灾难,水也是一样。水能够渗透到岩层中,在陆地上开采可燃冰的时候,可燃冰一旦发生分解,释放的水就会顺着岩石的缝隙流动。水的渗入会改变可燃冰附近的地质结构,极易发生垮塌等地质灾害。
在水中也是一样,可燃冰的分解也会导致海底塌方。可燃冰一分解,甲烷和水到处跑,海底的物理性质就会发生变化,尤其是海底陆地,稳定性降低,海底就会发生塌方或者滑坡。一般海上勘探的钻井都是安装在海面平台上的,海底陆地一旦塌方,海面平台就会不稳定,钻井随时可能倒塌变形,工作人员的生命安全就会受到威胁。
可燃冰尽管储备丰富,但是开采难度大,成本高,危害性强,所以专家说并不是不想开采,而是不能开采。
目前有没有找到合适的开采方法呢?
这一答案是肯定的,随着科技的发展,开采可燃冰的方法已经被找到,只不过我们考虑到可燃冰开采的危害性,并没有大范围的进行操作而已。
我国目前已经实现了可燃冰开采技术的六大突破,其中有一大突破就是“防砂技术”,“防砂技术”在可燃冰开采过程中是非常重要的。在地质结构中,不仅仅有已经固化成岩的地层,还有一部分的流体,当把已经固结成岩的可燃冰取出来之后,这些流体势必会填补空缺,就会发生塌方。
我国在突破这项技术之后已经能轻松地将可燃冰取出,再也不用担心流体会四处“乱跑”的情况了。
能源是支撑国民经济发展的重要物质,很可能未来国家的命运就取决于对能源的掌控能力,技术越发达,在世界上就越有话语权。可燃冰在未来势必是能源的巨头,将为我国的发展增添光辉的一笔。