向地球深部进军 可燃冰的探测与开采
你是否想过,地球深部不仅蕴藏着万物繁衍的资源,更掌控着能源命脉与自然灾害的钥匙?这里,高温高压的极端环境,正守护着一种神秘能源——可燃冰。人类对深地的认知竟远落后于太空与深海,这无疑是科学最后的边疆。
2010年,联合国将地球深部定为“最后前沿”,而创新深地科技,正是破解能源与生存空间难题的必由之路。
2020年3月26日,一个让国人自豪的时刻:我国在南海神狐海域1225米深处,可燃冰第二轮试采成功,并一举刷新“产气总量、日均产气量”两项全球纪录!
相比传统油气,可燃冰更为神秘。今天,就让我们揭开这种“高潜力”能源的面纱。
什么是“可燃冰”?它为何如此重要?
可燃冰,学名天然气水合物,甲烷含量高达80%以上。在低温高压下,水分子形成笼子,囚禁甲烷,形成似冰可燃的固体(图1)。
图1 可燃冰的微观结构与宏观外貌
它的三大亮点,令人惊叹:一是分布广,遍布深海沉积物和永久冻土(图2);二是潜力大,有机碳储量约是化石燃料总和的两倍(图3);三是高效清洁,1立方米可释放160-180立方米天然气,燃烧后几乎无污染。
图2全球可燃冰分布图
图3 可燃烧的资源量约为地球化石燃料的2倍
正因如此,可燃冰被视为未来战略性替代能源。自上世纪60年代,美国等发达国家率先研究,但全球仅少数国家尝试试采。
从表中可见,我国本轮试采以86.14万立方米总产气量和2.87万立方米日均产气量,双双登顶世界纪录,推动产业化迈出关键一步。
开采为何如此艰难?
可燃冰开采是世界性难题:直接挖掘成本高、效率低。关键在于打破其稳定环境——一旦温度升高或压力降低,甲烷就会破“笼”而出。
科学家们为此展开多战术攻关:“加热法”如地下点火,驱散甲烷;“减压法”似释放压力,让气体自然溢出;而“二氧化碳-甲烷置换法”则玩起分子替换游戏。目前,减压法因经济高效,暂居上风。
中国如何实现领跑?
尽管起步较晚,但中国科技工作者奋起直追,已在可燃冰开采技术上全球领先。从陆域到海域,屡创佳绩:
2011年,祁连山首次试采,验证减压法经济性;2016年,“山”字形水平井创新方案,提升产气效能;2017年,南海直井试采,解决安全连续开采难题;2020年,水平井技术再突破,实现从“探索”到“试验”的重大跨越,稳居国际“领跑”地位。
这场向地球深部的进军,不仅彰显中国智慧,更为全球能源未来点亮希望。你是否也为这场科技突破感到振奋?关注可燃冰开发,分享你的见解,一起畅想清洁能源新时代!
相关问答
可燃冰的开采方法?
可燃冰蕴藏于海底浅层沉积物中,并非独立冰体,而是与沉积物混合。由于埋藏浅、成岩差,开采需精细技术。
可燃冰开采全过程?
试采阶段,甲烷气体多直接燃烧以防污染。原理看似简单,但实施极难,需克服诸多技术瓶颈。
可燃冰的研究发展如何?开发、应用存在哪些技术难题呢?中国具...
可燃冰研究快速发展,但开发面临环境控制、成本高等难题。中国已具备开采条件,技术领先。
可燃冰用什么技术开采?
主要采用海底钻探技术。因储藏于深海,开采挑战大,需先进钻探手段支撑。
可燃冰开采利用不当会造成哪些后果?_作业帮
若开采不当,可能导致甲烷泄漏,加剧温室效应,甚至引发海底地质灾害。
世界对海洋可燃冰的开采现状和技术如何?
全球开采仍处试验阶段,降压法被视为主流技术,能效高且相对经济。
可燃冰开采难度和成本?
因环境敏感易分解,开采难度大,成本目前较高,每立方米约200美元。
开采海底可燃冰的方法有哪些?
方案多样,如气压泵管连接接收船,用钟形物覆盖海底区域进行抽取。
可燃冰勘探开采有哪些难点?
自1930年发现以来,勘探开采难点包括环境监测、技术稳定性等,直至近年才实现试采突破。
关于可燃冰的开采和发展前景作文?
我国南海可燃冰前景光明,亟待研发开采技术并投入应用,助力能源转型。