“冰”怎么会燃烧.doc

冰冰””怎么会燃烧？怎么会燃烧？作者：李琛（43209101）（东南大学医学院，南京，211189）摘摘 要：要： 当今社会，人类生存发展越来越受到制约，环境压力越来越大，而能源模式也是日益发生变化随着石油、煤矿等最初能源的稀少，人类发现了一种新的低碳社会理想能源——可燃冰 “可燃冰”外表像冰，却遇火即燃，比人们平时使用的天然气更为纯净，清洁无污染，是名副其实的绿色能源本文针对可燃冰的简介、发现、成因和未来的前景做出了简要说明关关 键键 词：词：低碳；可燃冰；简介；储存量；前景正文：正文： 听了华永明老师的《环境压力下的人类能源模式》的讲座之后，我对能源模式的概念 有了更深层次的理解虽然不是能环专业，但我依旧很受启发同时，我深深的被华老师 幽默风趣的语言与渊博的知识所吸引作为学生会学习实践服务中心的一员，我很早就在 “吾爱吾师”的活动中听到华老师的名字，总是听人家讲起华老师的幽默与博学怀着一 丝激动与好奇，我听了华老师的讲座，真的很欣慰，华老师真的太棒了，是当之无愧的 “我最喜爱的老师” 对于人类能源模式，以前没有过太多的想法，听了讲座之后，对于老 师提到的可燃冰很感兴趣，于是在课后我查阅了相关资料并自己学习了相关知识。

可燃冰概述可燃冰概述初听到可燃冰这个名字，觉得很奇怪 “冰”怎么可能会燃烧呢？后来听了老师 的讲解，又自己学习了一些知识后才知道，原来可燃冰并不是真正的冰，而是一种外形 酷似冰的有机化合物 可燃冰，学名天然气水化合物， 又叫甲烷气水包合物， 其化 学式为 CH4·8H2O主要成分是 甲烷分子和水分子 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 一旦温度升高或压强降低，甲烷气则会逸出，固体水合物便 趋于崩解 （1 立方米的可燃冰可在常温常压下释放 164 立方米的天然气及 0.8 立方米的淡 水）所以固体状的天然气水合物往往分布于水深大于 300 米 以上的海底沉积物或寒冷的 永久冻土中。

海底天然气水合物依赖巨厚水层的压力来维持其固体状态，其分布可以从海 底到海底之下 1000 米 的范围以内，再往深处则由于地温升高其固体状态遭到破坏而难以 存在1965 年苏联科学家预言，天然气的水合物可能存在海洋底部的地表层中，后来 人们终于北极的海底首次发现了大量的可燃冰可燃冰成因可燃冰成因可燃冰是天然气分子（烷类）被包进水分子中，在海底低温与压力下结晶形成的它 由海洋板块活动 而成当海洋板块下沉时，较古老的海底地壳会下沉到地球内部，海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面当接触到冰冷的海水和在深海压力下，天然 气与海水产生化学作用，就形成水合物科学家估计，海底可燃冰分布的范围约占海洋 总面积的 10%，相当于 4000 万平方公里，是迄今为止海底最具价值的矿产资源，足 够人类使用 1000 年可燃冰的形成要有三个条件：第一，温度不能太高；第二，压力 要够，气压越大，水合物就越不容易分解；第三，地底要有气源具备了这样的条件， 才有可能形成可燃冰而且，不一定有甲烷气体的地方就能形成可燃冰长期以来， 有人认为我国的海域纬度较低，不可能存在 “可燃冰”；而实际上我国东海、南海都具 备生成条件 。

可燃冰的储藏可燃冰的储藏可燃冰有这么多的好处，那么它究竟储藏在哪里，又有多少的储藏，可供人类使用 多久呢？可燃冰年复一年地积累，形成延伸数千至数万里的矿床它每立方米中含有 ２００立方米的可燃气体，已探明的储量比煤炭、石油和天然气加起来的储量还要大几 百倍目前，开发技术问题还没有解决一旦获得技术上的突破，可燃冰将加入新的世 界能源的行列 科学家估计，海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%，相当 于 4000 万平方公里，是迄今为止海底最具价值的矿产资源，足够人类使用1000 年可燃冰的开采可燃冰的开采既然可燃冰是人类未来的清洁能源，又有着大量的储藏可以供人类开采，那么，如何 开采可燃冰便成了我们所面临的一项重大问题 “可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数 量的 3000 倍作为短期温室气体，甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多，它所产生 的后果将是不堪设想的同时，陆缘海边的“可燃冰”开采起来也十分困难，一旦出了井喷 事故，就会造成海水汽化，发生海啸船翻目前， “可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减 压法和注入剂法三种开采的最大难点是保证井底稳定，使甲烷气不泄漏、不引发温室效 应此外， “可燃冰”也可能是引起地质灾害的主要因素之一。

它的存在很可能导致海床不稳 定，引发大规模的海底泥流，对海底管道和通讯电缆有严重的破坏作用另外，如果地震 中海底地层断裂，游离的气体和水合甲烷分解产生的气体就会喷出海面，或在海水表层及 水面上形成高度集中的易燃气泡，这不仅对过往行船造成危险，也会给低空飞行的飞机带 来厄运有学者认为，近几个世纪，在百慕大三角区海域发生过的许多船只和飞机神秘失 踪的事件可能与此有关日益增多的成果表明，由自然或人为因素所引起的温压变化，均 可使水合物分解，造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖等环境灾害由此可见， “可燃冰”作 为未来新能源的同时也是一种危险的能源 “可燃冰”的开发利用就像一柄“双刃剑”，需要加 以小心对待可燃冰的发展前景可燃冰的发展前景相信未来可燃冰将走进我们的日常生活，就如同今日的石油天然气一样为人们日常生 活所利用不同的是，未来的利用，将会更加清洁更加安全但是我们不能否认的是，当可燃冰真的被“点着了”之后，燃烧产生的二氧化碳会不会再导致温室效应的产生这些 都是我们所需要考虑的问题 可燃冰的开采涉及复杂的技术问题，所以目前仍在发展阶段，估计需要 10 至 30 年的 时间才能投入商业开采其实，中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已开始各 自的可燃冰研究计划，其中日本建成 7 口探井，期望在 2010 年投入商业开采，美国近年也 急起直追，希望在 2015 年在海床或永久冻土带进行商业开采。

可见， “可燃冰”带给人类的 不仅是新的希望，同样也有新的困难，只有合理的、科学的开发和利用， “可燃冰”才会真正 的为人类造福结束语结束语当今世界，人类迫于环境下的生活压力越来越大，一滴水、一桶油，似乎对于一些人 来说都是弥足珍贵的我们没有理由浪费，我们更没有资本浪费寻找新能源，开发新能 源，使用新能源，这成了每个自然工作者，尤其是研究能源方面的有关人士密切关注的问 题可燃冰，为人类的能源模式提供了一种新的理念，也许可燃冰将会成为未来新型能源 的主导，这无疑是一个激动人心的发现然而，我不希望看到这样一种情况，在这种新能 源还没有开采出来，还没有被人类的技术所熟练地驾驭的时候，有人就会浪费我们现有的 能源，这无疑是自掘坟墓我们期待更深入的认识可燃冰，了解可燃冰，以便能够发掘利 用它，但同时，我也希望，我们更能够珍惜眼前所拥有的能源参考文献：参考文献：[1] 李代广，《话说新能源丛书-神秘的可燃冰》，化学工业出版社[2] 苏亚新，《新能源与可再生能源概论》，化学工业出版社。