天然气水合物(Natural Gas Hydrate/Gas Hydrate)即可燃冰,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”(Combustible ice)、“固体瓦斯”和“汽冰”,化学式为CH4·nH2O。天然气水合物常见于深海沉积物或陆上永久冻土中,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。由于分布浅、分布广泛、总量巨大、能量密度高,而成为未来主要替代能源,受到世界各国政府和科学界的密切关注。
甲烷是一种有机化合物,分子式是CH4,分子量为16.043。甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。甲烷在自然界的分布很广,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
可以做燃料,也可以做工业原料,尤其在化工上,但是最主要的作用还是做燃料;其燃烧可以放出大量的热,可以用于发电、供热等等,类似汽油、柴油的用途。 可燃冰的简介 可燃冰是一种有机化合物,因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以被称作可燃冰或者固体瓦斯和汽冰。它其实是一个固态块状物。
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中。可燃冰燃烧后只会产生二氧化碳和水,不会留下固态残渣,也不会产生有害气体,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源,分布广泛而且储量巨大。
可燃冰的燃烧非常环保。
可燃冰非常清洁,因为它燃烧之后没有任何废气和残渣形成,只会产生二氧化碳和水,不像石油或煤那样燃烧之后生成粉尘、硫氧化物或氮氧化物等等污染环境的物质,与石油和煤炭相比,可燃冰可是清洁太多了,因此可燃冰也被誉为21世纪理想清洁能源之一。
全球的可燃冰储量非常可观。
据统计,全球有10%的海底区域都储存着可燃冰,分布于世界各个大洋边缘海域的大陆坡、大陆隆和盆地等等,甚至有些内陆海还有可燃冰的存在,总面积高达4000万平方公里,储量超过两千万亿立方米。
而我国的可燃冰储存量占世界第一,主要集中在我国南海东海海域、青藏高原以及东北冻土区域中,其中南海海域是我国可燃冰最主要的分布区,数据显示,全国可燃冰资源储存量大约有1000亿吨油当量,而近800亿吨都位于南海。
天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时,对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷,其温室效应为CO2的20倍,而全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍,若有不慎,让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去,将产生无法想象的后果。
而且固结在海底沉积物中的水合物,一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出,还会改变沉积物的物理性质,极大地降低海底沉积物的工程力学特性,使海底软化,出现大规模的海底滑坡,毁坏海底工程设施,如:海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等。