今年在全球各地上演的极端高温和干旱的天气,让人类意识到节能减排和碳中和已经迫在眉睫。怎样消除过度碳排放导致的气候危机成了全人类都需要思考的大事儿,可随着人口数量的增多以及工业的发展,想要实现碳中和目标谈何容易。
近期中宣部发布了好消息,我国的可燃冰试采样取得了重大的进展。字虽不多,但却个个重逾千钧,或许在不久的将来,我们就可以实现可燃冰的商业化,这将大大降低我国的碳排放量,对缓解地球继续变暖有着不可估量的意义。
什么是可燃冰?为什么他如此重要?
可燃冰就是固态的天然气,随着压力和温度的改变,在深海或者永久冻土层中的天然气在压力和温度的作用下变成了冰样结晶,我们把这种天然气的水合物叫做“可燃冰”。可燃冰的能量密度极高。据统计,同等燃烧条件下,可燃冰燃烧可以释放的能量是天然气的倍,煤的十倍,而且其燃烧仅生成少量的二氧化碳和水。并不会有二氧化硫等其他污染气体产生。虽然依旧向大气排放温室气体二氧化碳,但相比于传统的燃料已经清洁数倍。如果可燃冰可以完全商业化并替代现有化石燃料,那么我们的碳排放量将会成倍下降。正因为其能量密度高,污染小的特性,可燃冰成为世界公认的最有希望替代石油的能源。
不同于石油和煤炭的稀缺,可燃冰广泛分布在世界各大海洋的近海区域和冻土层中,美国能源部成就可燃冰潜力,做过评估预测,如果将可燃冰的能源密度转换成石油,全球可燃冰储量约为20万亿桶石油,现在全球每年的石油使用量约为50亿吨,由此可见可燃冰市场的广阔,可以说率先掌握可燃冰开采技术的国家将掌握改变世界能源结构的密码。
为什么可燃冰开采成为世界难题?
之所以叫它“可燃冰”,是因为它的性状与冰类似,压力和温度的改变,将使可燃冰迅速融化分解。如果不经处理直接从海底或冻土层将可燃冰提取出来,可能还没到地面就已经一切皆无。
可燃冰一般与甲烷伴生,如果未经处理直接开采可燃冰,极易导致大量甲烷泄漏,甲烷是一种典型的温室气体。,在甲烷面前,二氧化碳只能算是小弟弟,甲烷的温室效应是二氧化碳的60倍。这也正是可燃冰一直无法进行商业化开采的原因所在。
随着技术的迭代和经验的积累,我们已经摸索出几种可燃冰的开采方式。
可燃冰的气态就是天然气,在现行工业体系下,天然气的利用率早已成熟,在对可燃冰进行开采时,可以开采面直接对可燃冰进行加热。是其蒸发为天然气后通过管道向外运输。
现阶段的技术并没有办法直接利用固态的可燃冰,一切的开采手段都在用压力做文章,压力的变化可以导致化合物形态的转变。就像我们对天然气进行加压处理,使之成为液化气一样,在开采可燃冰时适当降低压力,便会使可燃冰变为液态,利用现有技术使压力维持在一定程度就可以使可燃冰在液态下被人类利用。
除此之外还有许多种对可燃冰的开采方法,但是这些方法无一例外。都受到了温度和压力的限制。无法让我们直接对固态形式的可燃冰进行能量利用。也就无从实现大规模商业化开采。可燃冰也就变成了橱窗里的美食,虽然香气四溢,但却苦于拿不到打开橱窗的钥匙。
据统计,我国未开采的可燃冰所能释放的能量约为亿吨石油,这已然是我国石油储量的数倍。如果掌握了可燃冰开采技术,将直接打破我国能源紧张的现状。也能使我国摆脱石油短缺对国家发展的限制,可燃冰将成为我国能源破局的关键所在!
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