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  • 《环球》2006年第6期摘录:燃烧的冰

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正文摘录:

丢遵技\I、,u-:.7.iit?f|j11。”1'j0,jiojoj_\。。:一。逯是冰,也是火:当一个人突然接触到这两种东西的时候,他很难辨别出到底是哪一种。…安徒生《冰姑娘》燃烧的《环球》杂志记者,王艳红2006年2月,由日、美、德科学家组成的国际项目小组宣布,他们从海底堆积物中分离出约28O(】种未知做牛物,为解释可燃冰的形成过程提供了重要线索。日本媒体最近也报道说,日本政府正在研究商业开采海底可燃冰的可行性。可燃冰,这种被寄予“代替石油”之厚望的物质究竟是什么?水深几百米的地方,海床之下,埋藏着一些奇特的“冰雪”。冻结的水分子形成囚笼,将碳氢化合物(例如甲烷)分子关在其中,形成“固体状态的天然气”,即天然气水合物。如果能够将一块这样的冰雪带到水面上,在它气化消失之前用火去点,你会看到冰燃烧起来。俗称“可燃冰”的天然气水合物大量存在于海洋底部和永冻原下,它所封存的能量,超过人类已经探明的石油、煤和天然气的总和,足够全世界用上几百年甚或上千年。而开采可燃冰的难度,也大大超过利用传统化石燃料的难度。冰与火的结合,令人垂涎又异常棘手,可燃冰就是这么一种集矛盾于一身的东西。冰的囚笼气体分子与水分子结合,形成类似冰块的吲态“气体水合物”,科学家早在18世纪就开始在实验室中研究这种现象,造出了水合的二氧化硫、氯气、甲烷、二氧化碳等。不过很长一段时问里,这类研究一点实用价值也没有,谁也不会想到其中的一种——甲烷水合物会成为未来的能源新星。技术进步的基础,也许只是很多年前某个学者纯粹因为好玩而做的探究。20世纪30年代,石油地质学家们注意到,石油和灭然气输送管道里会结出白色的冰状物质,造成管道堵塞,引起事故。从这时候开始,可燃冰与实用扯上了关系,但扮演的是反面角色——如何清除管道里的可燃冰并防止它生成,是石油业的一个重要课题。在这期间,水合物的结构和形成原理也被研究得更加细致。人们发现水合物有不同的结构,在其中…种结构里,水__自§’々~i科技人员通过海底照相机拍摄的南海北部陆坡存在可燃冰的相关地理特征分了会形成笼子,可以吸收甲烷、二氧化碳和硫化氢之类的小分子;还有的结构会形成更大的“洞穴”,足以容纳多个小分子,或者较大的碳氢化合物分子。天然气的主要成分是甲烷,它的分子比较小,水合物在常温常压下是无法稳定存在的,很快就会挥发成气体。要形成甲烷水合物,必须要有很多甲烷、很多水、很大的压强,以及合适的温度——略高于0℃。这样的条件是否可能在自然界中出现?在海底1946年,苏联学者首次提出,在永冻原下有可能存在可燃冰。这个设想于1968年得到验证,人们在西伯利亚发现了天然的可燃冰储藏——麦索雅哈气田。1972年首次发现海床下也存在可燃冰,而后来研究表明,海底才是地球上可燃冰最多的地方。在海底的很多地方,厌氧l环球2006年3月16日I

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