海冰為什么可燃燒

【專家解說(shuō)】：前蘇聯(lián)有位叫契爾斯基的天然氣專家，曾致力于天然氣氣井注水方面的研究，以提高天然氣的產(chǎn)量。有一次，他讓工人往一口正在出氣的氣井里注入20噸水，這口氣井卻突然停止出氣了。 為了弄清原因所在，想出挽救這口井的方法，契爾斯基到圖書館里查閱了有關(guān)文獻(xiàn)，經(jīng)過(guò)一陣思索，他又來(lái)到那口氣井旁，讓工人們迅速?gòu)膫}(cāng)庫(kù)里搬來(lái)兩噸甲醇，注入氣井中。過(guò)了幾個(gè)小時(shí)，這口井竟奇跡般地復(fù)活了，又像原先那樣往外噴氣了。 這是怎么回事呢？原來(lái)，許多氣體在低溫和高壓狀態(tài)下，都可能形成水合物。在氣井深處，正好符合溫度低、壓力大這兩個(gè)條件。注入的水與天然氣結(jié)合后就會(huì)形成水合物--可燃冰，這樣氣井就不再冒氣了。注入甲烷后，它跟水有很大的親和力，于是破壞了水合物結(jié)構(gòu)。天然氣就又重新冒出來(lái)。 于是，一些化學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家猜想，在地球上有些溫度低、壓力大的地方，很可能也存在著天然的氣水化合物--可燃冰。在他們共同努力下，人們終于在北極的海底首次發(fā)現(xiàn)了大量的可燃冰。據(jù)分析，1立方米可燃冰含有200多立方米的可燃?xì)怏w。這里的可燃冰儲(chǔ)量驚人，僅僅是目前已探明的儲(chǔ)量，就比地球上石油的總儲(chǔ)量還大幾百倍。這些可燃冰都蘊(yùn)藏在全球各地的450米深的海床上，表面看起來(lái)，很像干冰，實(shí)際卻能燃燒。在美東南沿海水下2700平方米面積的水化物中，含有足夠供應(yīng)美國(guó)70多年的可燃冰。日本所需石油的90%依靠進(jìn)口，因此他們開始實(shí)施了一個(gè)5年性的海底水化物鉆探計(jì)劃，以企能實(shí)現(xiàn)能源自給。 天然的可燃冰是怎樣形成的呢？據(jù)科學(xué)家的分析，初步得出了這樣的結(jié)論：海洋中生物和微生物死后，其尸體被細(xì)菌所分解，就生成了甲烷、乙烷等可燃?xì)怏w，由于海底水溫較低，壓力較大，這些可燃?xì)怏w就鉆進(jìn)了海底疏松的沉積巖中，與水結(jié)合成可燃冰。經(jīng)過(guò)上千萬(wàn)年乃至上億年的時(shí)間，就在海底形成了綿延數(shù)萬(wàn)公里的可燃冰礦藏。 對(duì)于以上解釋，也有人提出了不同意見。比如，有人認(rèn)為在地球形成時(shí)可燃冰就已存在，還有人認(rèn)為可燃冰的形成與海底火山噴發(fā)有關(guān)系。因此，可燃冰的形成之謎至今還沒有完全揭開。 和可燃冰有關(guān)的另一個(gè)難題是，人們?cè)鯓硬拍軐?duì)它加以開采和利用?？扇急了诤５祝枰环N破冰劑破壞它的結(jié)構(gòu)，才能把天然氣釋放出來(lái)。甲醇雖然可以充當(dāng)破冰劑，但它的價(jià)格昂貴，無(wú)法大量使用。因此，在大規(guī)模地開采可燃冰之前，首先要獲得一種物美價(jià)廉的破冰劑。而這種破冰劑在哪里呢？怎樣才能制造出來(lái)呢？同時(shí)，開采出來(lái)的可燃冰氣體一般都是一種溫室氣體，其促使全球氣溫上升的能力是二氧化碳的10倍，因此，即要安全又要很經(jīng)濟(jì)的開發(fā)這些新能源，還需要一定的高科技做后盾。顯然，解決這些問(wèn)題要比解開可燃冰的形成之跡更具有實(shí)際意義。