可燃冰技術進展如何,哪些國家領先,離大規模應用還有多遠?
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說到可燃冰技術,我們首先要搞清楚:「為什麼我們要研究可燃冰?」
可燃冰,學名天然氣水合物,英文名為gas hydrate。是一種在低溫、高壓條件下20-28個水分子通過氫鍵相互鏈接組成的,以五邊形和六邊形為主的多面體格子包裹住小分子(guest molecule),而形成的一種晶體。值得注意的是,其英文名叫gas hydrate。我們所說的可燃冰只是其中的一種氣體分子為甲烷分子的水合物,又叫methane hydrate。而guest molecule 還可以是二氧化碳、硫化氫、氮氣等。
1. 可燃冰,顧名思義,可以燃燒。這已經被知友們反覆提及了,就是能源效應。在此我就不再贅述了。
2. 那麼作為一種低溫、高壓條件下形成的晶體,一旦溫壓條件發生改變,該晶體會迅速分解,釋放氣體分子。以甲烷為例,快速大量釋放的甲烷一方面會消耗水體里的氧氣,同時還會將底層的缺氧海水帶到上層海水中,導致海水缺氧,引起海洋生物的大量滅絕。而釋放到大氣中的甲烷在聚集到一定濃度之後,會發生爆炸,消耗空氣中的氧氣,併產生大量煙霧,遮蔽陽光,可能引起全球變冷。另外甲烷也是溫室氣體,可能導致全球變暖。這個變冷和變暖的趨勢非常難預測。而二者均有可能引起生物的大量滅絕。現在有學者提出,水合物大量分解可能是二疊紀生物大滅絕的原因。
那麼什麼會引起水合物儲層的溫壓條件改變呢?目前調查顯示,水合物主要附存與海底沉積物和凍土之中。那麼很容易想到,如果地球變暖,海水溫度上升,水合物的穩定性自然會下降,水合物分解。那麼一旦全球變冷,海平面下降,海底的壓力也會下降,水合物的穩定性依然會降低,然後分解。所以,不管全球變暖還是全球變冷,水合物分解的可能性都會升高,進而可能導致生物滅絕。
所以研究水合物的第二個理由就是:水合物的生態和環境效應。
3. OK, 剛剛我們說到了水合物形成與低溫高壓環境。那麼我們有無數的海底輸油管道都是處於低溫高壓的環境呀!海底管道里的水合物結晶現象已經被觀測到了。水合物是固體,一旦任它自由生長,很可能會堵塞管道。海底管道堵住了,又不能像陸地管道一樣,通一通就好了。那麼最好的辦法只能是:不讓它形成,或者不讓它長大。這個也涉及到水合物的結晶和穩定性的問題。
因此,研究水合物的第三個理由就涉及到了海洋油氣工程。
4. 就天然氣能源而言,除了開採,還涉及運輸的問題。目前天然氣的運輸還主要是以液態天然氣的形式進行運輸。這東西易燃易爆,安全性要求很高我想已經不用我說了。而水合物的出現,為我們的天然氣運輸提出了一個新的思路。因為水合物是固體,那麼固體運輸必然會比液體運輸更安全。如果我們可以把天然氣變成天然氣水合物,那麼在運輸的過程中,損耗和風險都會大大降低。
結論:研究天然氣水合物的形成或能提供一種更安全的天然氣運輸方式。
5. 之前還說道,除了甲烷水合物,還有二氧化碳水合物。二氧化碳儲存(carbon dioxide sequenstration)一直是個問題。人們希望能夠把大氣中的二氧化碳以其他的方式儲存起來,從而緩解溫室效應。目前有科學家在實驗將二氧化碳注入地層中。同理,如果把二氧化碳注入滿足水合物生成及附存的地區,是否能夠達到這一目的?可能性非常大。
二氧化碳水合物的生成或可提供緩解溫室效應的新方法。
6. 眾所周知,甲烷是能源。那麼二氧化碳和甲烷同是溫室氣體,我們理所當然地更加喜歡甲烷了。又已知,同樣的溫壓條件下,二氧化碳水合物比甲烷水合物穩定性更高。於是有人提出了一個棒棒噠想法:如果我們把二氧化碳注入甲烷水合物區,能不能用二氧化碳置換甲烷?這樣一來,既解決了能源問題,又解決了二氧化碳儲存的問題,極大地緩解了能源危機和溫室效應,一舉兩得呢!但是,二氧化碳注入進去,能穩定嗎?這又回到了最基礎的物理問題:水合物的穩定性。
水合物應用之六:既解決能源問題,又緩解溫室效應。
綜上,不管是水合物成核(nucleation),結晶(crystallization),分解(dissociation),都涉及到一個最基本的問題:水合物的穩定性。歸根結底,就是water molecule和guest molecule之間的物理反應機制。如果我們能解決這個問題,那麼其他的技術和應用問題(希望)都可以迎刃而解,手到擒來了!非常可惜的是:我們還不知道水合物生成及分解過程的物理機制。雖然實驗室可以測得一定條件下水合物穩定的溫壓條件,但是最終指導生產的,還需要這一根本的物理機制。
很抱歉,我是個做科學的,不是搞技術的。所以技術問題我也不太懂。說了這麼多有點文不對題的感覺。但是在這一根本問題問題尚未解決之前,我認為技術很難有較大的飛躍。新年第一答~大家新年快樂!還有圖巨多。。
照例先上短答:
目前關於可燃冰(天然氣水合物,以下簡稱氣水合物)的基本認識已經完善,包括成分、結構、熱值、形成條件、存在區域、儲量以及產狀,但關於準確識別方法、如何有效開採、儲存及運輸方式、氣體來源和可能帶來的環境效應依舊在論證中。目前在可燃冰研究領域具有領先地位的主要是美國、加拿大和日本三國,然後就是曾經領先併產出第一例商業化氣水合物開採氣井,但最近衰落的前蘇聯(俄羅斯),以及近年來追趕勢頭極為兇殘的中國和印度(10篇paper 5篇中國的 4篇印度的...)。
從發表的paper來看,目前的研究重心已經從開採、研究難度大的subsea氣水合物轉移到permafrost的陸域氣水合物。且因為氣水合物的構成和形成機制極為複雜,所以目前還主要在做不同的形成條件(溫壓、深度、地質條件)、不同的環境因素(鹽度、金屬離子類型)、不同的成分(氣水合物中「氣」的組成)對於氣水合物的形成、分解的影響。更為前沿的方向則是使用建模和計算模擬的方法來推測形成、相變過程、開採、置換等過程和結果。至於真正的開採試驗目前為止也只有前蘇聯(商業化)、美國(小範圍試驗開採)、日本(海底提取試驗),其他國家均是以試驗井、試驗船等形式進行研究。
這個進度大概相當於30年前的頁岩氣研究情況,但考慮到氣水合物的複雜性和鏈式環境影響所以研究、開發進度會更加緩慢。儘管這是一種潛在的非常規能源,但在一些關鍵問題沒有得到解決的情況下不會有人冒險大規模開採的,因此可以說討論可燃冰的大規模應用和商業化還為時尚早。
至於有人提到的覺得可燃冰這幾年的動靜蠻少的,主要還是因為沒有重大突破所以沒有了話題性,其實每年的研究力度還是在不斷加強的。(括弧裡面是sciencedirect中以Gas Hydrate為關鍵詞的發表文章數:2015 (2,235篇) 2014 (11,562篇) 2013 (10,121篇) 2012 (8,140篇) 2011 (7,536篇)。)
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正文
1、什麼是「可燃冰」?
對於可燃冰的定義可謂是幾經波折,起初大部分人會把可燃冰與甲烷水合物劃等號,這是由佔99%體積的甲烷而導致的誤解。後來經過研究發現存在不同成分的「可燃冰」,乙烷、丙烷、CO2甚至長鏈烴都可能成為構成可燃冰的主要氣、液體。
現在公認的可燃冰的定義為天然氣水合物(Gas Hydrate)也稱籠型水合物(Clathrate hydrate)是由甲烷(或乙烷、CO2等)與H2O在低溫高壓條件下形成的冰狀固體物質。其中guest molecule可以是 O2, H2, N2, CO2, CH4, H2S, Ar, Kr, Xe及其它碳氫化合物和氟化物。詳見Clathrate hydrate
可燃冰按照端元分子和空間構型的不同可以分為三種結構:I型(甲烷水合物、CO2水合物)、II型(O2水合物、N2水合物)和H型(H2水合物、丁烷水合物等)。(如圖一)
圖1 籠狀化合物的晶體構型
2、形成條件
低溫:一般小於10℃
高壓:一般小於200bar
充足的氣源和水源
圖2 永久凍土帶(左)和海底(右)甲烷水合物的溫壓曲線
從比較可以看出,純冰的穩定曲線是垂直的。在甲烷水合物穩定曲線的右邊,甲烷水合物不穩定並且分解成甲烷和水。在該曲線的左邊,甲烷水合物或者與甲烷共存於以氣為主的系統中(如輸氣管道),或者與水共存於以水為主的系統中(如沉積物中充滿水的孔隙中)。圖1的曲線中最重要的方面是,甲烷水合物可以在純冰不穩定的溫壓範圍內存在,因此可以在自然環境(這種環境中不可能發現純冰)中發現甲烷水合物。
其中氣體的來源依舊是一個熱門議題,因為全球發現的氣水合物的烴類組成極為複雜,且不一,在早期認為的微生物成因只能被解釋為甲烷的來源,至於乙烷等主要重烴的來源則需要另找出路,目前認為微生物成因和熱作用共同形成了氣體來源的可能性更大,但尚未被證實。
圖3 氣態烴體積比(R)與氣水合物樣品中值相關圖
圖中標示了生物成因和熱成因甲烷的組成區域,其中——ODP;●——普拉德霍灣;▲——墨西哥灣;⊙——黑海;╬——裏海;╋鄂霍茨克海;◆——北加州濱海帶
3、存在區域及儲量
目前天氣水合物的主要賦存區域是永久凍土帶和深海底淺部沉積物中。
然而永凍區下面與大洋底部下面的環境有很大差別。現在已經知道,大洋環境中甲烷是最主要的烴類氣體,而永凍區環境中乙烷和其他重烴則佔主要部分。氣體成分的這種明顯變化表明微生物作用並不是形成這些烴類的唯一作用。相反,這些氣體也可能是從深部運移而來,輕烴是埋藏在深部的沉積物中有機質的熱分解而形成的。
圖4 全球已知及推測的氣水合物分布圖
●——大洋(水中)沉積物中的氣水合物;——大陸(水凍土)地區的氣水合物;◆——已發現氣體水合物的地區
全球約有27%的陸地和30%的海底地區,具備形成天然氣水合物的地質條件,熱值總量約為其他化石燃料的兩倍。如果按照現在估算的量來看,中國南海+凍土帶發現的儲量可供中國200+年,日本沿海供日本100+年。
4、識別方法——BSR
BSR是被普遍稱為「海底模擬反射層」的一種地球物理探測方法。與大陸邊緣通常的沉積物相比,天然氣水合物沉積具有較高的縱波速度,因此地震得到的速度及其他彈性參數對研究天然氣水合物的分布非常有用。此外,天然氣水合物穩定帶下方可能存在的含遊離氣體沉積物則具有較低的縱波速度與泊松比。因此,可以利用得到的速度與彈性參數結構,通過岩石物理模型方法對比現有資料半定量地估計天然氣水合物的飽和度。再根據厚度、面積等參數計算天然氣水合物蘊藏量。
然而這一方法並不是完全準確的,首先有的地物數據非常模糊無法準確判斷BSR的存在和連續性,其次,根據目前的採樣數據發現存在天然氣水合物的地區不一定能夠被BSR探測出來。
圖5 洋底BSR反射示意圖(根據Michael Riedel等 2011)
5、開採技術
目前開採技術主要有3種傳統方法和2種新型方法,包括注熱開採法、減壓開採法、注化學試劑開採法(傳統方法)和CO2置換法、固體開採法(新型方法)。
注熱開採法(最初級、最廣泛的方法)
直接對天然氣水合物層進行加熱,使天然氣水合物層的溫度超過其平衡溫度,從而促使天然氣水合物。
減壓開採(日本採用)
一種通過降低壓力促使天然氣水合物分解的開採方法。
化學試劑注入開採法(較少使用)
通過向天然氣水合物層中注入某些化學試劑,以破壞天然氣水合物藏的相平衡條件, 促使天然氣水合物分解 。如鹽水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等。
CO2 置換開採法(日本提出、驗證中)
在一定的溫度條件下,天然氣水合物保持穩定需要的壓力比CO2 水合物更高,在某一特定的壓力範圍內,天然氣水合物會分解,而CO2 水合物則易於形成並保持穩定。
天然氣水合物分解——吸熱
CO2水合物形成——放熱
這種作用釋放出的熱量可使天然氣水合物的分解反應得以持續地進行下去。
固體開採法(美國採用)
是直接採集海底固態天然氣水合物,將天然氣水合物拖至淺水區進行控制性分解。
6、環境問題
在天然氣水合物的研究、開採過程中最讓人擔心的還是其可能導致的環境問題。天然氣水合物藏的開採會改變天然氣水合物賴以賦存的溫壓條件,引起天然氣水合物的分解。在天然氣水合物藏的開採過程中如果不能有效地實現對溫壓條件的控制,就可能產生一系列環境問題,
以上的幾種開採方法都有各自的缺點,而這些缺點導致的主要就是環境問題。
氣候變化:甲烷是一種強效溫室氣體,它的溫室效應為二氧化碳的20倍,全球海底可燃冰中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的3000倍。如果開發不慎導致短時間內大量甲烷進入大氣會引起非常可怕的氣候變化和地質災難。
影響生態:如果開發不慎,可能會導致天然氣泄漏到海洋中,氧化加劇,海洋缺氧,使得海洋生物遭受毀滅性打擊。
海底地質災害:如海底滑坡、海底地震等,還會引起海水汽化和海嘯,甚至會產生海水動蕩和氣流負壓卷吸作用 。
references:
Gas hydrate within the Winona Basin, offshore western Canada
http://www.gas-hydrate.org.cn/article/lw_08.htm
Clathrate hydrate
A global survey of gas hydrate development and reserves: Specifically in the marine field
以上
2017.5.19更新
最近朋友圈被水合物刷屏了,看到自己曾經工作過的領域取得突破,既感傷又欣慰。不過還是要潑下冷水,水合物商業應用還有很長的路要走。
首先,水合物的分解是吸熱反應,開採過程中需要不斷注熱和降壓,以破壞相平衡條件。這就決定開採成本是個重要問題,尤其是在油價低潮期。其次,分解後岩心的孔隙填充物會由水合物轉變為水,孔隙結構會破壞,屈服強度下降導致地層失穩。最後,開採過程中伴隨大量泥沙產出,要保證管道在長時間開採中不堵塞也是個難題。
再談一下國內的可燃冰研究水平。日本在2013年3月進行實驗性開採,6天累計產量11.9萬立方米。我國在2017年5月進行實驗性開採,7天19小時累計產量超12萬立方米。硬要說全球首家+國際領先實在有點勉強,估計是為了給蕭條環境下的民眾增加一下信心。另外,神狐水域的天然岩芯我做過粒徑分析和強度試驗,粒徑D90在10um以下,也就是說基本全是土,沒有砂。據我得到的消息,日本的礦藏可能是含砂的,不知道這點是否對管道堵塞有影響。
最後發句牢騷,一個外行僅憑一條新聞,就要來打科研人員的臉,too young too simple……
下面是原文
天然氣水合物礦藏分凍土和海洋兩類,加拿大俄羅斯以凍土為主開採難度相對小。日本中國以海洋為主,開採更難。日本05年前後就達到實驗室岩芯的原位生成,後面做過可視化,13年開始實驗性開採,我記得是熱激法。國內大約08年前後開始搞,試樣是混合制樣,強度與內部結構都與真實岩芯偏差較大;設備是普通三軸儀,試驗溫度集中在凍土區,無法做零上實驗。個人推測國內水平應該比日本落後十年。至於大規模開採,要取決於石油天然氣的價格,否則就算商業開採,成本高了也沒人投資。就現在研究水平而言,日本、加拿大都進入開採研究階段,國內停留在實驗室階段。
不過如果中國真想開採,研究速度可以快很多,因為目前的很多問題都與設備和錢有關……
今天看新聞。中國成為世界上首個成功穩定開採可燃冰的國家。
開採一來技術問題 二來成本問題 三來就是可能帶來的環境影響 14年日本完成了試采 日產氣量2萬立方米每天 並不算成功 15年韓國的試采已經推遲 歐美則退回到了研發階段
到目前為止 無論是深海還是凍土帶取樣並不是難事 某一個程度講 開採的技術問題並不是目前制約水合物大規模商業開採的主要因素 探明儲量以及開採可能帶來的不可控不可估的環境和地質災害問題才是關鍵已成功開採
中國
在南海開採的,你覺得呢……
博士期間的副導師是Dendy,水合物研究的開山祖師,可惜他們組現在致力於流動安全,開採方向基本不搞了。現在美國只有USGS的Tim Collet還致力於水合物開採。受限於資金,美國在水合物開採方面已經落後於日本和中國大陸。印度據說最近也投資不少在水合物開採上。和國內訪問的老師交流過,感覺目前開採技術仍然不成熟,還在紙上談兵階段,中海油,地調局,中科院都投了不少錢,可惜商業化還遙遙無期。
大規模應用距離太遠了,NGH想要應用就要有低廉的生產,運輸,使用成本,如果是直接人工合成,需要使用促進劑,目前相對比較穩定的促進劑是諸如sds等等表面活性劑。但是有了促進劑,合成仍舊需要高壓(我們能做到的大概是9mpa),低溫(0攝氏度)左右,這樣的話生產成本會很高,儲存也是很大問題。而運輸方面則需要更為專業的低溫高壓儲罐,這類運輸工具的製造又需要大筆資金,用戶使用時,需要控制天然氣水合物適當速度分解,又是一個難題。目前,我們正在努力研究這一方面,希望能找到合適的促進劑,降低合成水合物所需的苛刻條件,試過很多東西,都有不錯效果,綠茶也可以促進水合物行成哦!
大噶吼~近些天,與可燃冰開發相關的喜訊連連。8月24日,中國石油天然氣公司宣布:將在2030年前後實現可燃冰商業化開發。而就在前幾天,中石油與國土資源部及廣東省政府三方共同簽署《推進南海神狐海域天然氣水合物勘查開採先導試驗區建設戰略合作協議》,這標誌著我國已正式推進可燃冰商業化開採進程。
今年5月,「中國已成功試采可燃冰」這一消息傳出,舉國歡騰,但由此引發的各種討論聲不斷,一部分人對可燃冰的開發利用持非常樂觀態度,而另一部分人則表現出強烈的質疑:對其開採的可持續性,及可燃冰大規模開採和使用後,將產生的環境問題表示堪憂。
那麼可燃冰開採到底是喜?是憂?
大多數人對可燃冰今後的開發和利用充滿信心,主要基於對可燃冰能源的清潔性及其巨大儲量的充分認可。可燃冰可以看作是高純度固態甲烷,燃燒後產物除了水和二氧化碳幾乎再無他物,而且其儲量驚人,相當於全球已探明儲量煤、石油和天然氣總和的2倍。5月試采成功的喜訊一出,與可燃冰相關的諸多概念股立即暴漲,潛能恆信、石化機械、中海油服漲停,海油工程、傑瑞股份、龍宇燃油漲逾7%,通源石油、石化油服漲逾5% 。這充分表明了人們對其發展抱有積極樂觀的態度。
然而,在大部分人對可燃冰前景一致看好的大形勢下,也有部分人對此提出了質疑。這些人從實際角度分析,認為可燃冰開採成本高昂,開採運儲過程存在很大風險,開採稍有閃失會導致甲烷高濃度集中泄漏,從而造成海底地質構造變化、爆發海嘯等災難。
但就目前試采前後的全方位監測結果來看,尚未對環境構成不良影響,開採過程也十分安全穩定。以監測結果來看,採區周邊地層尚未無明顯變化,各層段海水及採區周邊大氣也無異常,未對環境構成危害,也無任何地質災害隱患。
南海試采可燃冰的成功,不僅標誌中石油在可燃冰開採領域取得重大技術突破,也為後續商業化開採打下基礎。其實,無論此次可燃冰的試采成功,還是商業化項目開啟,其意義絕不僅限於此。
近些年,放眼全球市場,隨著各國環保政策的越發嚴格及天然氣成本的逐步下降,天然氣替代石油而成為最重要能源已是必然趨勢。各大能源企業紛紛擴展各自的天然氣業務,以便今後在清潔能源領域佔據有力競爭地位。
中國在南海試采可燃冰成功,讓中國的能源企業站在了未來天然氣開採技術最前沿。一旦可燃冰實現了商業化開採,無疑會掀起一場世界能源新革命。而中國將不再會因大批量進口原油而堪憂能源安全問題,相反,可燃冰開採技術領先全球,且探明儲量世界第一的中國,必將主導未來世界能源新格局。
http://weixin.qq.com/r/Y0RbQ7zEnuHhrfgg9xFx (二維碼自動識別)
題主還在嗎?中國開採成功了!!!今年是2017年!
我們組挺領先的。日本美國新加坡都採過原位樣本。
商業開採不樂觀,可能永遠都不會大規模應用。
1
2017年5月18日,我國地質調查局在南海組織實施了連續8天的可燃冰試采,最終試驗取得了成功,是我國首次在海域內可燃冰試采成功。
接著,央視報道,「100L可燃冰,可讓汽車跑5萬公里」刷爆了朋友圈。
沒錯,就是那個「如果有一天,我老無所依,請把我埋在,新聞聯播里」的那個央視。
按照一般汽車的里程數,5萬公里差不多可以跑兩年。真的加滿一箱可燃冰,兩年都不用補充能量,那豈不是爽歪歪?
估計又有一大波沒車的朋友已經蠢蠢欲動,要買車了。
如果是因為可燃冰讓你產生養車很便宜的錯覺,那炮哥先代表可先生給諸位道個歉。順便解釋幾個誤區。
我們先來普及一下可燃冰,即CH4*xH2O,其主要成分是甲烷和水,甲烷氣體在高溫高壓情況下,冷凝成固體,形成可以燃燒的冰,因此命名可燃冰。
從其分子式上看,可燃冰和天然氣沒什麼區別,大家師出同門,所以可燃冰和天然氣一樣,同屬於清潔能源。
誤區一:可燃冰是固體的水?
甲烷和水的混合物,在海底高壓低溫條件下形成的固態物,其具有能量的原因是因為甲烷。
可燃冰形成於幾百米的海底,深了淺了均不行!其形成有二:
高壓,海底幾百米區域,屬於高壓區域;
http://image.135editor.com/files/users/43/430850/201706/gtn6L2ws_8TRC.png
低溫,淺海受太陽照射溫度較高,深海受地殼影響溫度較高;而在海水的350m左右,屬於恆溫低溫區;
鑒於以上,可燃冰一般形成於海底數百米的動土層,其本身為甲烷與水在高壓低溫條件下形成的固態物。
2
誤區二:可燃冰的能量是石油十倍高?
可燃冰主要成分還是離不開甲烷和水,一立方可燃冰(固態)可形成160立方天然氣(氣態)和0.8立方水(800kg水,液態)。
·天然氣熱值
標準天然氣9000大卡/nm3,密度0.72kg/nm3,每公斤天然氣熱值即為12500大卡;
·汽油熱值
根據《綜合能耗計算通則》(GB/T 2589-2008)汽油的熱值為43070kJ/kg(10300大卡/kg),即每公斤汽油的熱值為10300大卡。
·煤的熱值
標準煤的熱值為7000大卡/公斤。
·可燃冰熱值
每立方可燃冰產生160立方天然氣,每立方可燃冰的熱值為1440000大卡,可燃冰密度0.9噸/m3,則每立方可燃冰質量900kg,每公斤可燃冰熱值1600大卡。
如若將可燃冰中的水分離,其熱值無非與天然氣相同,即12500大卡/公斤。
可燃冰的熱值是汽油的十倍是真的嗎?
通過以上計算,經提純過的可燃冰的熱值為汽油熱值的1.2倍而已;
誤區三:100L可燃冰能夠驅使汽車行駛5萬公里?
通過以上計算,已經證明了可燃冰並非比石油高十倍,那為何100L可燃冰能夠趨勢汽車行駛5萬公里?
100L天然氣可以驅使汽車跑300公里,1立方可燃冰釋放160立方天然氣,每100L可燃冰釋放16立方天然氣,300*160=48000公里。
沒毛病啊。
看到這裡又有童鞋要問了,人家只是浮誇了2000公里而已嘛,炮哥你至於這麼上綱上線么?
這位記者的物理一定是語文老師教的。
100L的天然氣跑300公里(假設是實際狀況),這位報道的記者理解的是氣態,而CNG清潔能源汽車,用的是氣瓶,容積按100L算,液態天然氣密度為0.45噸/m3,該氣瓶能夠攜帶45kg液態天然氣,全部轉化成氣體為60立方。
跟液態相比,他們中間相差整整600倍啊。
所以,這個誇大了600倍的牛逼,真的可以上天了。
3
那麼實際上100L可燃冰作為能源可以讓汽車行駛多遠距離?
1立方可燃冰可揮發160立方天然氣,100L可燃冰可揮發16立方天然氣,按照前文數據,100L天然氣(即60立方),可驅使汽車300公里,則一立方可燃冰可驅使汽車行駛300*16/60=80公里。
這麼一看,可燃冰也並沒有那麼神奇嘛,可是為什麼我們國家還要花大量人力物力去開採可燃冰呢?
想想中東國家靠著石油,躺著賺錢。能源是一種不可再生資源,誰掌握資源,誰就佔據著主導。美元成為石油結算貨幣,使得美國成為太平洋上的警察;
石油總有一天枯竭,全世界的海洋面積遠遠大於陸地面積,蘊藏的可燃冰足夠世界使用1000年,尋找一種替代石油的能源是一種趨勢;美國頁岩氣研究的如火如荼。
可燃冰熱值經過水分分離後,即為天然氣,天然氣熱值是石油的1.2倍,可燃冰熱值高,蘊藏量大,是一種石油優良替代品。
4
炮哥認為,可燃冰工業化尚需10-20年。
氫氣作為清潔能源,提倡了至少20年,至今尚未量產;
石油的生產需要經油井採油,運輸,再經過煉油等複雜的工序後,才會進入加油站;全世界的大部分油來自中東,因為人家的油跟火山一樣,往外噴的,開採成本極低;任何一道工序不健全都會影響可燃冰的民用化。
我國5月的試采,僅僅是工業化的第一步,可燃冰的採集,技術難度極高,一旦出現技術問題,導致可燃冰泄露,將會是附近水域災難:
·水壓下降及溫度上升時,可燃冰就會迅速氣化,變成氣體,引起海洋水體沸騰,附近水域漁業災難性通殺;
·大量的甲烷氣體進入大氣圈,甲烷才是溫室效應最大殺手;
·可能帶來整個水域的可燃冰全部逃逸,一失足成千古恨.
鑒於以上,我國的試采,僅僅是第一步,後期工業化道路仍然很長。
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本人有幸參與了天然氣水合物相關科研,先佔個位置,下次換來補充。
開採太困難了
利益相關:對水合物研究有一點了解。我這個回答,只是想糾正有些回答里把試采和開採混為一談。
目前的話,只能說是尚處於試采階段,雖然目前取得的試采成功得到了大篇幅的報道,但還是要理性看待。距離大規模的商業開採,這中間還是有很多工作要做的。
我以前老闆是日本人,他有一個課題組就是專門研究可燃冰的,跟著開發過幾個項目。可燃冰目前看應該還是日本技術比較先進,他們那資源太少,只能想盡辦法開發新能源,可燃冰都研究不少年了。
現在搞開發研究的比較多,聽說廣海局在試開採了,等試開採的成果出來吧
開採難度太大,目前還在研究開採問題。
可燃冰是甲烷,萬一泄露了溫室效應是二氧化碳的20多倍。
國內涉密
匿名,隨時刪
可燃冰在深海居多,而深海和海面上的壓強差巨大,這就導致可燃冰在提升的過程中可能會產生爆炸。
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