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可燃冰是天使還是魔鬼?

1810年,英國科學家漢弗萊·戴維在實驗室第一次合成氣體水合物CH4·8H2O,也就是可燃冰。8個水分子通過氫鍵構成的一個牢籠鎖住一個甲烷分子,這種物質不穩定,常溫常壓下就會分解成水和氣體,這也是人類第一次發現可燃冰。

1934年,固態可燃冰作為一種自然災害出現在蘇聯的輸氣管道中,每逢冬季管道都會被堵塞,這時人們還沒有意識到這種天然資源的寶貴性。到了1969年,蘇聯在麥索亞哈氣田進行了可燃冰開採試驗,從永凍土下500米深度釋放壓力,天然氣迅速衝破牢籠形成氣體被點燃,這是世界上第一個商業開採的氣田。

1995年後,全球發現多個可燃冰開採點,中國南海、中美洲海溝陸坡、墨西哥灣、美洲西部太平洋海域等。

可燃冰的優點之一是污染少,充分燃燒最後只會變成水和二氧化碳,是一種清潔環保能源;相比之下,石油則是烷烴、烷基環戊烷、烷基苯等碳氫組成的混合物,成分非常複雜,燃燒後會產生一些有害的氮氧化物氣體,這些氣體不穩定在光照和溫度條件下會轉化成不同毒性的氣體;火力發電站在燃燒煤炭時,會形成粉塵,如果人們長期生活在這樣的條件下,會增加肺癌和塵肺的幾率,影響壽命。

相比之下,可燃冰對人體是沒有危害的,再加上可燃冰儲量非常豐富,在全球範圍內的分布也廣,主要分布在海底和永凍土下,在0攝氏度到零下10攝氏度之間才能生成。有專家預測全球的可燃冰資源達到了2億億立方米。石油的熱值為41.87MJ/kg,可燃冰為38.97MJ/kg,這就等同於20萬億噸石油,可以供全人類用上1000年,可燃冰完全可以替代石油,而中國的可燃冰儲量非常高達到了世界可燃冰儲量的70%,主要分布在南海海域。

2017年5月,中國就已經實現了可燃冰的穩定產氣和連續開採超過60天,遠超第二名的日本,成為了世界上第一個做到此技術的國家。未來的中國可能徹底擺脫依賴石油進口的局面,自主供給能源。

可燃冰的熱值和石油相當,是煤炭的兩倍,清潔無污染,儲量還大,照理說是非常優質的能源,但它也有一些缺點。可燃冰的開採多數在海底進行,過度開採將會破壞海底生態系統,海底地殼較薄環境不穩定,開採會破壞地殼結構,造成大陸邊緣振蕩引發海底崩塌和滑坡,甚至會發生海嘯帶來毀滅性災難。

更可怕的是,2.5億年前的二疊紀大滅絕,就是因為火山噴發和隱藏在地底的可燃冰變成氣體溢出,導致全球變暖和氧氣含量下降,這是生物滅絕的主要原因。人類現在開採凍土層和海底可燃冰的技術和保護方法並不先進。開採時,如果可燃冰變成甲烷泄露出現無法控制的局面,將會引起連鎖反應,隱藏在地球地殼中的甲烷大量進入大氣層,後果不堪設想。


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