什么是可燃冰

關注：18 發布時間：2021-12-23 09:36:06

比較近南海可燃冰測試成功。什么是可燃冰？我做一個小系列，給大家一些科普。

甲烷氣水包合物,又名甲烷水合物,甲烷冰,天然氣水合物或可燃冰,是一種固態水，晶格中含有大量甲烷(水合物)。起初，人們認為只有在太陽系周圍的低溫易冰地區才有可能出現，但后來發現，許多海洋甚至地球大陸的沉積物下都存在可燃冰，其儲量也很豐富。甲烷-水包水化合物有望成為新時代石油和天然氣的替代能源。

甲烷-水包水復合體存在于低溫高壓環境中，是海洋淺水生態系統中常見的組成部分。它們通常出現在深海沉積物結構中或暴露在海底。甲烷-水包水復合體被認為是由于深層地理斷層中的氣體遷移、沉淀和結晶作用，上升氣流與深海冷水接觸而形成的。

在高壓下，甲烷氣水復合體在18下仍能保持穩定.甲烷氣水化合物的一般組成是1摩爾甲烷和每5.75摩爾水，然而，這個比例取決于有多少甲烷分子嵌入晶格的不同涂層結構中。觀察到的密度約為0.9克/厘米。在標準條件下，1升甲烷氣體水包水固體平均含有168升甲烷氣體。

甲烷形成了一種結構一型水合物,它有兩個十二面體(20個端點，因此有20個水分子)和六個四面體(24個水分子)。

可燃冰分子示意圖

理化性質

天然氣水合物燃燒后幾乎不產生殘渣，污染比煤、石油、天然氣小得多。從物理性質來看，天然氣水合物的密度接近并略低于冰，其剪切系數、電解質常數和熱導率均低于冰。天然氣水合物的聲波傳播速度明顯高于含氣沉積物和飽和水沉積物，中子孔隙度低于飽和水沉積物。這些差異是地球物理方法識別天然氣水合物的理論基礎。此外，天然氣水合物的毛細管孔隙壓力較高。

可燃冰的燃燒方程為：

ch4 8h2o2o2==co210h2o(反應條件為“點火”)

可燃冰的分子結構就像幾個水分子組成的籠子。

可燃冰的形成有三個基本條件：溫度、壓力、原料。

第一，溫度低。可燃冰形成于0-10，超過20會分解。海底溫度一般保持在2-4左右。

第二，壓力大。可燃冰在0只有30個大氣壓就能產生，但在海洋深處，30個大氣壓很容易保證，氣壓越高越不容易分解水合物。

比較后，充足的空氣供應。富碳生物轉化的海底有機沉積物可以產生充足的氣源。海底地層是多孔介質。在溫度、壓力、氣源等條件下，介質的間隙會形成可燃冰晶。

自20世紀60年代以來，人們在苔原和深海中發現了一種可燃的“冰”。這種“可燃冰”在地質學上被稱為氣體水合物。天然氣水合物廣泛分布于大陸長期凍土、島嶼斜坡、主動和被動大陸邊緣隆起、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖泊的深水環境中。在標準條件下，單位體積的天然氣水合物可以分解產生高達164單位體積的甲烷氣體。

天然氣水合物是20世紀科學研究中發現的一種新的礦產資源。它是水和天然氣在高壓低溫下混合時產生的固體物質。看起來像冰雪或者固體酒精，點燃后會燃燒。被稱為“可燃水”、“氣冰”、“固體氣體”，被譽為21世紀具有商業發展前景的戰略資源。

天然氣水合物儲量是現有天然氣和石油儲量的兩倍，具有廣闊的發展前景。美國、日本和其他國家在各自海域發現并開采了天然氣水合物。據估計，南海天然氣水合物資源量為700億噸石油當量，約占中國陸上石油天然氣資源總量的一半。

可燃冰

海底可燃冰

可燃冰

常規油氣資源消耗巨大，即將枯竭。科學家的評估結果表明，可燃冰的分布面積僅在海底區域就有4000萬平方公里，占地球海洋總面積的1/4。2011年，上發現了多達116個可燃冰分布區，礦層的厚度和規模是常規天然氣田無法比擬的。科學家估計，海底的可燃冰儲量至少足夠人類使用1000年。

可燃冰分布圖

上一篇：長尾詞是什么意思

下一篇：中國十大銀行排名