化工能源是不可再生的资源,使用的过程中产生的二氧化碳排放,加速了全球变暖的脚步,让世界海拔较低的沿海国家和城市受到淹没危险。
全球变暖所引起的气候平均状态随时间的变化,对农作物的生长习性是一大挑战,让现有的许多成熟种植区不再适合作物的生长,或者需要调整种植种类。
气候变化让世界经济发展出现不确定变数,让低迷的经济发展形势前途叵测。全球变暖让极端恶劣天气出现的频率慢慢的升高,威胁着生命安全。
能源危机是威胁世界经济发展的一大因素,国内汽油价格也随着国际油价的上升出现了大面积上涨,极大加重了我国燃油车车主的用车成本。
各国科学家一直研究化工能源代替品,曾经可燃冰呼声最高,在这方面我国有着全球最大的储量,但对可燃冰的开采使用却始终没实现。
可燃冰从其实质上来看,也是化石能源的一种,顾名思义是可以燃烧的冰,在一定条件下,由天然气与水分子混合凝结而成的晶状物质。
可燃冰虽然被称之为冰,但其内部的甲烷含量却占据了9成的比例,正因为其组成成分的特殊性,才使得这一物质具备燃烧使用的特性。
可燃冰从表面形状来看,与普通的冰块没有区别,但可以用火点燃使用,与石油、天然气等能源一样,释放内部的能量,供人们加以利用。
可燃冰在零度环境下会稳定在固体状态,不会有任何化学反应。只要温度上升,融化的同时会出现漂亮的蓝色火焰,以火球的形式呈现。
可燃冰并不像冰块一样在常温状态下就不稳定,相反由于其形成过程经历高压环境,其在常温下会保持一段时间的稳定,不会立刻融化。
如果不仔细分辨,很将可燃冰与普通冰进行区分。全球的可燃冰资源很丰富,而中国就有600亿立方米的储量,在这方面有极大优势。
科学家经对比发现,同等质量的可燃冰所能释放出的能量要远超过普通的天然气,可燃冰所蕴含的能量是天然气的164倍,差别很非常大。
可燃冰燃烧之后所释放的二氧化碳数量也非常少,燃烧生成的水可以重复利用,全部符合清洁能源的定义,可以为绿色经济发展提供能源。
我国曾经因可燃冰的含量世界第一而对此能源投入大量人力物力进行研究,却发现可燃冰的开采使用很有大的困难,没有办法进行商用。
7年前我国就完成了可燃冰的试开采,并成功实现了点火,在全球范围内属于首次,对可燃冰的研发技术逐步实现了突破,让世界瞩目。
中国曾经对可燃冰寄予厚望,希望有机会能够以此来代替其它化石能源,从而改变社会经济结构,让我国迈进低碳经济,实现可持续发展战略。
可燃冰大部分都分布在海底,开采难度比较大,开采运送过程中需要保持一定的环境条件,对温度和压力都有相应要求,限制性因素较多。
可燃冰所在的海底海水深度基本都在一千米以上,哪怕是海洋生物在些都非常少见,超高的压强对人类现有的深海作业技术是一大挑战。
对可燃冰的开采需要采取了特殊的设备和较为复杂的工艺,所需的成本相当高,达到恐怖的百亿,这与可燃冰的经济价值相比,并不划算。
可燃冰在海底是固体状态,大幅度提升了开采加工的难度,不仅需要特殊的工具,过程中需要的时间和能量也非常多,投入产出比不理想。
可燃冰在开采过程中,如果操作不当很容易引起燃烧、泄漏等意外情况,引发各种事故,造成生态环境方面的灾难,破坏周边海洋环境。
如此高的投入,让可燃冰的商业化面临巨大的困难,相比而言,使用普通天然气要远比可燃冰要划算,在经济实用性方面没有推广的可能。
可燃冰的开采需要特定的技术,一般是通过向存储可燃冰的水域放入温度比较高的流体,或者将矿上方的水抽干降低压力,但技术难度都较高。
尽管有些新的开采工艺也在研发之中,如置换法和化学法,但并不具备可实施行,只能当作科学家实验的一个方向,距离真正应用非常远。
加上在采集时,要使用到降温的措施,在海底的极限条件下,现有的技术和设备无法达到这个要求,这进一步增加了可燃冰开采的难度。
我国尽管实现了首次成功点火,但也没有拿出一套完整的可大面积推广的开采方案,在不断的尝试中遭遇到很多问题,无法指导批量开采。
海洋天气情况复杂,开采过程中会遭遇诸如台风、洋流及大浪的威胁,哪怕非常成熟的石油开采都发生过不少事故,更何况不成熟的可燃冰。
可燃冰哪怕成功开采之后也无法立刻投入到正常的使用中,有必要进行相应的加工提纯,才能投入到各个行业中,这一过程所需要的成本也并不低。
以当前的技术进行开采、储存和使用,在经济价值上并不占优势,成本居高不下是主要制约因素,也是各国陆续放弃可燃冰的主要原因。
我国同样降低了在于可燃冰领域的研发投入,从政策导向方面也不再提倡对可燃冰进行发力,可燃冰面临着被踢出未来能源布局的局面。
我国对于清洁能源的需求非常迫切,急需稳定的未来一段时间内可大范围投入到正常的使用中的能源,但可燃冰的不确定性因素太多,技术难度大。
从现实角度层面,我国在与四周的国家成功签署能源协议之后,特别是与俄罗斯的能源谈判完成,普通天然气能满足当前我国对能源的需求。
之前我国对可燃冰的热情,很大程度上是没选的余地,被国际局势和能源危机倒逼,只能向当时最具可能性的可燃冰这一资源投入。
但是并不能说明可燃冰完全不具备研究意义,其庞大的储量有着非常非常重要的应有前景,只是当前技术层面和能源布局方面都不是时机。
我国可以将可燃冰做为未来非常久远的清洁能源布局的一环,不能完全放弃对其研发,需要持续不断的进行适当的投入,期待未来利用。
随着技术的突破和深海开发产业链的完善,对可燃冰的开采必然会提上日程,我国应当将这一资源做为备用发展趋势,提前准备好工作。
可燃冰的技术瓶颈短时间内无法突破,投入大量资金接着来进行研发不太现实。包括我国在内的各国专家,纷纷把目光转移到其它清洁能源。
核能是其中之一,核能的优势与劣势都很明显。经济效益与清洁环保是各国追捧的原因,核泄漏所引起的环境安全问题和事故是其劣势。
在核电站的安全问题完全解决之前,各国对核能的大面积应用持有谨慎态度。中国在钍基核电站研发方面的突破,可能会让核能更为安全。
除了核能外,对风能、光能以及水力的研究也提上了日程,这三种资源能循环使用,没污染,特别是水能,已经有了非常成熟的应用。
但这三种能源的稳定性和能量转换率都比较低,在技术实施得不到飞跃式提升前,无法代替化石能源,在社会各个场景中得到普遍使用。
可燃冰并不是冰,而是在高压、低温条件下天然气与水结合形成的类似冰的晶体物质。其在低温下呈现稳定的固态,温度上升则会燃烧。
可燃冰大多分布在千米以下的海底,温度低、压强高,开采难度极大。需要特殊的设备和相应的工艺,开采成本居高不下,收益率非常低。
可燃冰开采过程中易发生泄漏,破坏周边海域生态环境,同时引发严重的海底事故,造成人员受伤或死亡和生态空难,没办法形成稳定的供应量。
可燃冰的潜在价值让人无法彻底放弃,技术的难度和经济方面的因素让人只能暂时搁置,但相应的研发并不能停止,未来必将会得以应用。
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