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【院校论文】探讨未来拿可燃冰“解气”(论文范文选题)

星级: ★★★★ 期刊: 《自然与科技》作者:浏览量:1687 论文级别:优质本章主题:水合物和甲烷原创论文: 5156论文网更新时间:12-23审核稿件编辑:Oswald本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:2040 评论次数: 8001

导读:现在请大家鉴赏的文章是水合物和甲烷方面的论文排版。本篇文章有利于同专业方向的大学硕士研究生和本科生在写作毕业论文范文前写作和查找资料有清晰思路。

对于《变形金刚》的电视和电影,想来大家都不会陌生.这些会变化的机器之间斗争目的,除了正义,还有能量块.电影的情节纯属虚构,却暗示了现实中的能源危机,至于其中的“能量块”,在现实中似乎也能找到影子——它们看上去就像“可燃冰”……

在20世纪30年代,西伯利亚、美国等国家和地区的输油管道经常被堵塞,影响了油气的正常运输,有时甚至演变成严重的安全隐患.这种情况在我国的大庆油田也出现过.调查发现,堵塞管道的是一种冰状固体,从成分上分析是甲烷的水合物,也就是现在所说的可燃冰.在当时,可燃冰被油气工业视作一种祸害.“三十年河东,三十年河西”,到了1960年代,人们又开始想起它的好处来——因为这种冰可以燃烧,有望当作替代能源.从1969年以来,科学家陆续在海陆两大领域对可燃冰展开调查,2000年以后,开始进入开发利用阶段.

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真实面目

可燃冰实际上就是甲烷水合物——甲烷分子被水分子包围,形成一种笼状化合物.这些被“囚禁”的甲烷形成晶体,呈现白颜色,外形就像餐馆饭桌上用以加热菜肴的固体酒精.现在很多家庭使用的燃气其主要成分也是甲烷,所以可燃冰也被称作冰状天然气.

在低温高压又有天然气气能的条件下,天然气水合物就有可能形成冰状晶体,形成可燃冰.这里所说的低温一般是10摄氏度以下或0摄氏度以下,在压力比较高的情况下,温度就不用太低,而一旦压力较低,那么环境温度就得在0摄氏度以下.按图索骥,在陆地的冻土区或是

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一定深度的海底,就有可能找到可燃冰.

分布在海底的可燃冰,大多存在于水深300米以下的大陆架、大陆坡;陆上的可燃冰则主要存在于冻土带200~2000米深的地下,这些地方具备形成可燃冰的低温、高压条件.目前在陆域冻土区发现的水合物不是很多,即使有发现,其地点也大多分布在环北冰洋冻土区或者叫高纬度冻土区.我国近年在祁连山南缘冻土带(青海省天峻县木里镇)发现的可燃冰,却大约处于北纬39度,属于中低纬度,这是世界范围内第一个中低纬度的陆域的可燃冰发现地点.

在海底寻找可燃冰,有时会有意外的收获.由于可燃冰的形成首先需要气能的存在,这也是形成油气田的充分条件,所以在发现可燃冰的地点有时也能发现油气田.需要注意的是,有油气田也未必会存在可燃冰,比如我们国家的黄、渤海,近年发现不少油气田,但由于深度不够(仅几十米),就没有发现过甲烷水合物.可见,形成可燃冰的条件较之油气田更为“苛刻”——只有当地质环境进一步满足低温和高压条件时,才会形成可燃冰,可燃冰是气能在特殊环境下的产物.

“海量”资源

可燃冰并没有传说得那么神秘.事实上,甲烷水合物广泛分布在世界各地,而且资源量相当丰富.目前世界上可燃冰的资源量约为22。1亿立方米,是煤、石油、天然气三者总量的两倍!如此丰厚的资源量,其诱惑力不言而喻.有位美国总统顾问曾经说过这么一句话:“如果可燃冰能被利用的话,全球地缘政治面貌将随之改变.”当前能源紧缺的国家,如美国、印度,都将转变为能源自足的国家,世界贸易模式、政治格局相应发生变化.

据报道,美国的布莱克海台水合物资源量高达350亿吨油当量,能够满足该国未来105年的需要;在加拿大,温哥华岛外海域的水合物估计100亿吨油当量,可满足其未来200年的需要;在日本,仅四国岛南部海域蕴藏的水合物就有74亿吨油当量,可满足该国未来140年的需要;在我国管辖的海域和陆地冻土带,天然气水合物资源的蕴藏量也非常可观,仅在台湾西南海域约 1万平方公里的海域,其天然气水合物就可供该地区使用60年以上.

冰清玉洁

比起煤和石油,可燃冰还是一种环境友好型能源.由于其主要成分是天然气,燃烧后几乎不产生任何残渣,产生的二氧化硫、烟尘也很少,加之燃烧值高,在获取相同能量的情况下,燃烧甲烷水合物排放的二氧化碳也更少.因此,可燃冰也被称作“清洁能源”.能源对我们人类而言是必不可少的,关键看哪种能源对环境造成的破坏更小,甲烷水合物在这方面是有优势的.

如果可燃冰能直接以固体形式使用,那么它应该是一种浓缩、高效的新型能源.举例来说,1立方米的可燃冰等同于164立方米的天然气和0。81立方米的水,在仓储和运输方面比天然气更经济.

中国的寻“冰”之路

我国的可燃冰开采利用工作比国外起步要晚,在20世纪90年代前后才开始接受这个东西.根据理论知识,我国也存在形成可燃冰的地质、地理条件,应该也会存在可燃冰.凭着这份信念,我国科学家开始了可燃冰的调查.

调查最初从海域展开,2002年之后延伸到陆地.2002年正值青藏铁路建设时期,在冻土区施工变得不可避免,这给了解青藏高原的甲烷水合物带来了机会.在中国地质调查局的支持下,中国地质科学院对开采青藏高原的可燃冰的动力和形成条件进行了研究,并将成藏地锁定在羌塘盆地、祁连山、东北木河盆地、凤凰山等有限的几个地区.其中,祁连山一带海拔较低、施工条件容易、花费较少等优越性,中国地质科学院的科学家就在2008年选择该地进行了一些打钻试验,并在当年的11月5日就发现了甲烷水合物,2009年的打钻验证了这一结果.尽管是“一孔之见”,但结果却振奋人心,前后发现了许多水合物!

何时“解气”?

从目前的开采技术来看,最为可行的是以天然气的形式利用可燃冰,

未来拿可燃冰“解气”
水合物和甲烷论文排版

即把天然气从“水牢”中“解放”出来,然后借助成熟的输送系统,为各终端设备提供燃料.不过,分解出来的水也不是一无是处,在军舰上就能派上一定的用场.

尽管水合物已经成为一个热门话题,但什么时候能进行商业化生产依然是个未知数.有说需要十几年,又有说要二三十年,还有人说可能永远也利用不了.笔者认为,随着技术的进步,最终肯定能够用得上.因为现在的能源,无论是煤、石油,还是天然气,都是不可再生的,总有用完的一天,而可燃冰的资源量却很大,很有可能成为石油的替代者.这一切取决于开采技术,美国和加拿大对此非常有信心,它们甚至认为,要不了十年,可燃冰就能进入应用阶段.

此外,在冻土区伴生有可燃冰的油气田,上层分布着天然气,下层则是甲烷水合物,天然气被开采之后,压力变小,底下的甲烷水合随之分解,又释放出甲烷,从而使油气田得以继续开采——原本开采不了几年就会耗竭的天然气因为得到水合物的补充,其生产时限被大大拉长了.笔者认为,到2015年,我们可以在冻土区实现开采,在2030年则有可能在海里实现开采.

理性开发

开采可燃冰,尽管前景诱人,但存在的隐患也不少.开采不慎,很有可能导致地陷、海底滑坡和甲烷泄漏.在海底开采,更是如此.大面积的开采将导致大陆架滑坡,从而引发海啸.甲烷一旦大规模泄漏,导致局部环境严重缺氧而使生物窒息的急性效应不说,还将引发更为严重的、慢性的温室效应(甲烷的温室效应甚于二氧化碳).再者,尽管甲烷的燃烧值高,产生相同能量排放的二氧化碳会少一些,但做不到不排放二氧化碳,加剧全球变暖的压力依然存在.有观点甚至认为,史前的恐龙灭绝事件、困惑人们百年的百慕大三角神秘失踪事件,有可能与海底可燃冰的分解导致的大陆架滑坡有关.在原本就脆弱的青藏高原冻土带开采可燃冰,将使当地生态系统遭受不可逆转的破坏……

不过笔者认为,尽管水合

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物能引起很多灾害,但在开采利用过程中倘能有序进行,应该能够得到避免.只要技术上解决了,就没什么问题.与其任由埋存地下成为一颗定时炸弹,还不如有计划、有准备地把它们开采出来,为人类所用,从而变不可控为可控,变害为宝.

(本文整理自我刊记者对中国地质科学院祝有海研究员的访谈录音资料,在将录音资料转变成文字的过程中,华东理工大学的彭四娇同学做了大量的工作,在此表示感谢.)

[ 参考文献 ]

1、一种甲壳素制备水溶性羧甲基壳聚糖的方法 张荷新 蔺洪耀 德州海利安生物科技股份有限公司 253000 本文研究了在碱性条件下,以乙醇为溶剂,用氯乙酸对甲壳素进行化学改性,合成了具有良好水溶性的羧甲基壳聚糖,粗产品

2、城市滨水植物景观建设之 张蓝 (南宁市邕江滨水公园,广西南宁530022) 城市滨水区景观建设是当前城建的一项重要内容,而滨水植物景观建设普遍存在不足之处。本文总结了城市滨水区植物景观建设应遵循的原

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