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首都科学讲堂第564期《掀开可燃冰的神秘面纱》

来源:北京科普发展中心 发布于2018/10/31

  可燃冰是什么?怎样对可燃冰进行开发利用?使用可燃冰会对环境带来什么影响?本期首都科学讲堂邀请了中国地质调查局青岛海洋地质研究所研究员、博士生导师刘昌岭,为大家分享《掀开可燃冰的神秘面纱》。

  可燃冰,即天然气水合物,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰且遇火可燃烧,故被称作“可燃冰”。
  可燃冰来之不易,其诞生至少需要满足三个条件:适宜的温度(不能超过20℃)、足够巨大的压力与甲烷气源。因此,世界上的可燃冰大多分布在水深大于300米的海底地层与陆地永久冻土带。
  可燃冰可通过测井技术、钻探取芯法等方式直接识别,也可以通过拟海底反射层(BSR)、地震勘探法、地球化学方法、可燃冰的生物标志物、探测可燃冰海底构造等方式间接识别。
  观察法、冒泡法和点火法是现场快速进行可燃冰样品检测的常用方法。在实验室中,科学家们主要运用固体核磁共振法、X射线衍射法、拉曼光谱法、核磁成像法、X射线-CT法、低温扫描电镜法、高压DSC法和气体同位素质谱法对可燃冰进行更为科学精准的鉴定。
  可燃冰的开采问题向来备受关注。目前,科学家们提出的可燃冰开采方案主要有热激发法、降压法、CO2置换法、注化学剂法以及这几种方法的改进或联合等。除此之外,还可以通过加快单位体积可燃冰的分解速率、增加可燃冰分解接触面和保持地层稳定的方式提高可燃冰开采效率。
  可燃冰技术现已被运用到人类生活的方方面面。科学家利用可燃冰技术存储氢能源、进行空调蓄冷、助力海水淡化与盐湖开发。可燃冰分离技术还可以被可应用于生物酶活性控制和提取、氨基酸分离、以及果汁浓缩等食品加工领域,具有广阔的发展前景。
  然而,可燃冰并非完美无缺。海洋中可燃冰的分解可能会引起地质灾害,从而导致地层下沉、海底滑坡,形成危险海域。除此之外,可燃冰分解时释放的大量甲烷气体会形成温室效应,致使全球气候进一步变暖。
  首都科学讲堂同期实现在北京时间、一直播平台和京学网在线直播,据初步统计,本期讲堂超过16.5万人(次)在线观看。

 

 

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