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寻找冰中之火——中国"可燃冰"大发现(2007.11)

——中央电视台《走近科学》栏目

CCTV.com  2007年11月06日 10:17  来源:CCTV.com  
     
    [内容速览]科学家预测:按照现在的开采速度,再过半个世纪,最多八九十年,世界上已勘明的油气资源将告罄。一些发达国家未雨绸缪,开始寻觅未来的替代能源,而深藏于海底的“可燃冰”,正是人们的希望所在。然而,中国有没有“可燃冰”?中国的“可燃冰”又在哪儿?

    2007年5月,一个喜讯从我国南海传遍全国:我国南海海域成功钻获“天然气水合物”实物样品,远景资源量超百亿吨。由于纯净的“天然气水合物”是一种晶莹剔透似冰雪又能被直接点燃的物质,因此,人们形象地称之为“可燃冰”。这一可喜的发现预示着,我国海域存在着全世界都在苦苦寻找的新型能源。

    然而,这一发现却是来之不易的:是我国科学家在比一些发达国家晚起步近30年的前提下,历经近10年“大海捞针”般的艰苦努力才“修出的正果”。

    奇——喜获福音

(1)图组:加拿大渔船无意中打捞上来的扔到水里能冒出臭鸡蛋气味的冰雪状物质。渔民们并不知道,这种奇怪的冰雪状物质可能正是解决世界范围能源危机的有效出路之一

    20世纪90年代中叶的一天,一艘加拿大拖网渔船在太平洋岸边作业时,一网打上来2吨多重白花花似冰雪般的东西,其间还夹杂着几条奇形怪状的鱼。渔民不知道这些白花花的是什么东西,对那几条从未谋过面的怪鱼也是敬而远之,赶紧把它们扔回到海里。谁知这时又出现了怪事:那些白花花的东西入水后就开始融化,而且伴随着它们融化水中冒出了许多带有臭鸡蛋味的气泡。这是渔民们从未见过的情景,他们吓坏了(图1:加拿大渔船无意中打捞上来的扔到水里能冒出臭鸡蛋气味的冰雪状物质。渔民们并不知道,这种奇怪的冰雪状物质可能正是解决世界范围能源危机的有效出路之一)。此事引起了科学界的重视:科学家通过将这一发现与1930在西伯利亚冻土带,1990年在墨西哥湾,1995年在日本四国海槽的类似发现联系在一起进行分析,认为这种白花花的物质应该是在深海低温高压特定环境下生成的一种特殊物质——“可燃冰”。自此,“可燃冰”引起了世界科学界的广泛关注,其中自然也包括我国。

(2)图组:甲烷水合成“可燃冰”的分子结构变化示意图

    那么,这种白花花的奇怪东西为什么会在科学界引起如此轰动的效应呢?原来,一些已先期对“可燃冰”投入研究的科学家发现:“可燃冰”实际上是海底地壳运动时,一些原深藏于地下的天然气(主要成分是甲烷)向上泄漏,它们在深海低温高压的环境中与水分子结合而形成的一种固态物质(图2:甲烷水合成“可燃冰”的分子结构变化示意图)。更重要的是,像“可燃冰”这样的天然气水合物,每立方米在适合的条件下平均能产生164立方米的甲烷气体,以甲烷为主的天然气每千克所能产生的热量是7至9焦耳,远远高于同质量的煤的2、9焦耳和汽油的4、7焦耳。而且,地球上70%的海洋都具有可燃冰形成的充分条件,它们在地球上的蕴藏量至少是煤、石油、天然气总量的2倍。这在能源问题日益困扰人类的当今,无疑是一张“天上掉下来的大馅饼”。

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