翻新时间:2023-02-10
天然气水合物的研究与开发(1)论文
作者: 金翔龙.方银霞(国家海洋局海底科学重点实验室) 收录来源: 中国新能源网 【论文摘要】人类的生存发展离不开能源。当人类学会使用第一个火种时便开始了能源应用的漫长历史。
几千年来,人类所使用的能源已经历了三代,正在向第四代能源时代迈进。主体能源的更替充分反映出人类社会和经济的进步与发展。
第一代能源为生物质材,以薪柴为代表;第二代能源以煤为代表;第三代能源则是石油、天然气和部分核裂变能源。实际上,第二代和第三代能源是以化石燃料为主体,第四代能源的构成将可能是核聚变能、氢能和天然气水合物。
一、天然气水合物是人类未来能源的希望 人类的生存发展离不开能源。当人类学会使用第一个火种时便开始了能源应用的漫长历史。
几千年来,人类所使用的能源已经历了三代,正在向第四代能源时代迈进。主体能源的更替充分反映出人类社会和经济的进步与发展。
第一代能源为生物质材,以薪柴为代表;第二代能源以煤为代表;第三代能源则是石油、天然气和部分核裂变能源。实际上,第二代和第三代能源是以化石燃料为主体,第四代能源的构成将可能是核聚变能、氢能和天然气水合物。
核聚变能主要寄希望于3He,它的资源量虽然在地球上有限(10~15t),但在月球的月壤中却极为丰富(100-500万t)。氢能是清洁、高效的理想能源,燃烧耐仅产生水(H2O),并可再生,氢能主要的载体是水,水体占据着地球表面的2/3以上,蕴藏量大。
天然气水合物的主要成分是甲烷(C4H)和水,甲烷气燃烧十分干净,为清洁的绿色能源,其资源量特别巨大,开发技术较为现实,有可能成为21世纪的主体能源,是人类第四代能撅的最佳候选。天然气水合物(gas hydrate)是一种白色固体结晶物质,外形像冰,有极强的燃烧力,可作为上等能源,俗称为"可燃冰"。
天然气水合物由水分子和燃气分子构戚,外层是水分子格架,核心是燃气分子(图1)。燃气分子可以是低烃分子、二氧化碳或硫化氢,但绝大多数是低烃类的甲烷分子(C4H),所以天然气水合物往往称之为甲烷水合物(methane hydrate)。
据理论计算,1m3的天然气水合物可释放出164m3的甲烷气和0.8m3的水。这种固体水合物只能存在于一定的温度和压力条件下,一般它要求温度低于0~10℃,压力高于10MPa,一旦温度升高或压力降低,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解。
天然气水合物往往分布于深水的海底沉积物中或寒冷的永冻±中。埋藏在海底沉积物中的天然气水合物要求该处海底的水深大于300-500m,依赖巨厚水层的压力来维持其固体状态。
但它只可存在于海底之下500m或1000m的范围以内,再往深处则由于地热升温其固体状态易遭破坏。储藏在寒冷永冻土中的天然气水合物大多分布在四季冰封的极圈范围以内。
煤、石油以及与石油有关的天然气(高烃天然气)等含碳能源是地质时代生物遗体演变而成的,因此被称为化石燃料。从含碳量估算,全球天然气水合物中的含碳总量大约是地球上全部化石燃料的两倍。
因此,据最保守的统计,全世界海底天然气水合物中贮存的甲烷总量约为1.8×108亿m3,约合11万亿t(11×1012t)。数冀如此巨大的矿物能源是人类未来动力的希望。
二、天然气冰合物的研究现状1.分布与环境效应世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里,储存在深水的海底沉积物中,只有极其少数的天然气水合物是分布在常年冰冻的陆地上。世界海洋里天然气水合物的资源量是陆地上的100倍以上。
到目前为止,世界上已发现的海底天然气水合物主要分布区有大西洋
下载文档
网友最新关注
- 有趣的鸽子
- 飞向月球
- 秦兵马俑(导游词)
- 我的小伙伴2
- 我的小伙伴3
- 有意思的小鸡
- 暑假生活剪影
- 太空城的保险公司
- 我的小伙伴9
- 幸福岛的沉没
- 我最喜欢的小动物
- 暑假里的收获
- 灰姑娘的故事
- 牛
- 我家的小鸭子
- 公司项目论证会议记录
- 远程教育会议议程
- 会议纪律常见条款
- 会议礼仪知识
- 环境会议通知
- 会议记录的功能与误区
- 会议管理制度
- 协会会议制度
- 会议制度
- 后勤会议制度制定
- 先进性会议记录
- 会议通知范例
- 中法文化会议议程
- 先进性会议制度
- 研讨会会议通知
- 反收购模式的差异和趋同比较分析
- 股权出质在公司经营过程中的运用
- 脉冲末修迫弹弹道特性教育统计安装包分析与控制方案设计
- 解析溶液浓度的有关计算
- 计算机网络技术分析
- 医疗负压在口腔医学上的应用
- 中医耳穴压丸法的护理
- 案件追踪
- 缝合眼睑裂伤的临床疗效与护理
- 试论建筑工程合同管理的重要性
- 嘉兴市农信系统加强内部审计人员后续教育
- 丈夫死于车祸,妻子告赢交警队
- 让小组合作探究学习在数学课堂闪光
- 解决家庭教育短视问题的途径及探讨
- 粒子滤波在GPS 动态滤波中的应用摘要
- 《春雨的色彩》随堂练习
- 《春天在这里》
- 《春雨的色彩》知识点:阅读知识
- 《春天的声音》
- 《邓小平爷爷植树》老师语录
- 《邓小平爷爷植树》重点句品读
- 《春雨的色彩》作者趣闻
- 《燕子飞回来了》
- 《邓小平爷爷植树》教学重难点分析
- 《春雨的色彩》作者其他作品
- 《春天的雨》
- 《春雨的色彩》知识点:仿写例句
- 《春天的图画》
- 《邓小平爷爷植树》重点字词梳理
- 《春天》