能源新贵可燃冰
可燃冰方程式
可燃冰方程式一、可燃冰的简介可燃冰，其实就是天然气水合物，它的化学式为CH₄·nH₂O。
这东西可神奇啦，它就像是大自然藏起来的一个宝藏。
可燃冰看起来像冰一样，是白色的固体物质，但它又能像天然气一样燃烧，你说是不是很有趣呢？二、可燃冰的形成1. 可燃冰的形成需要特定的条件。
首先要有丰富的天然气来源，就像我们做饭用的天然气一样，得有大量的甲烷气体。
然后呢，还需要低温高压的环境。
一般在深海的海底或者永久冻土带这些地方，温度很低，压力又很大，就像一个特殊的大容器一样，在这种环境下，甲烷分子就会和水分子结合起来，形成可燃冰啦。
2. 打个比方，就好像是一群甲烷分子和一群水分子在低温高压这个大聚会上，大家紧紧抱在一起，就形成了可燃冰这种特殊的组合。
三、可燃冰的重要性1. 能源方面可燃冰是一种超级有潜力的新能源。
现在我们用的石油、煤炭这些传统能源，不是面临着枯竭的问题嘛，可燃冰就像是救星一样。
它的储量超级大，据科学家估计，可燃冰中的甲烷总量可能是地球上所有其他化石燃料（包括煤、石油和天然气）中碳含量总和的两倍。
如果我们能好好利用可燃冰，那以后就不用担心能源不够用啦。
可燃冰燃烧的时候比较清洁。
相比于煤炭燃烧会产生大量的污染物，可燃冰燃烧主要产生二氧化碳和水，对环境的污染比较小。
这就像是我们在找一个既有力气干活（提供能源），又比较爱干净（环保）的小伙伴一样。
2. 科技研究方面可燃冰的研究也推动了很多科学技术的发展。
为了开采可燃冰，科学家们得研发各种各样的新技术，像怎么在深海或者冻土带安全地开采，怎么防止开采过程中的甲烷泄漏等。
这些技术的发展，不仅对可燃冰的利用有帮助，还能应用到其他领域呢。
四、可燃冰开采面临的挑战1. 开采技术难度大因为可燃冰存在于深海或者冻土带这样特殊的环境里，开采的时候就很麻烦。
在深海开采，要克服巨大的水压，还要保证开采设备能正常工作。
在冻土带开采呢，又要考虑冻土的稳定性，不能因为开采而导致冻土融化，引发一系列的环境问题。
新能源——可燃冰
交 换 和通 讯 ， 现 智能 化 识 别 、 位 、 踪 、 实 定 跟 监控 和管 理 的一种 网络 ， 就是 物物 相连 的互
是： 通过射频识别 、 红外感应器、 全球定位系
物联 网用途广泛 ， 遍及智能交通 、 环境保护 、平 、 安家居 、 老人护理、 个人健康等多个领域。 如当司机出 现操作失误时汽车会 自动报警 ； 公文包会提醒主人忘
领域迎头赶上甚至占领产业价值链的高端成为可能。 现在我 国“ 物联网” 已经进入实际建设 阶段 ， 内容主要
围绕传感 网 ， 涉及光通信 、 无线通信、 计算机控制 、 多
网络 等技 术 领 域 ， 此外 ， 相关 的应 用 技术 研 究 、 术， 通过计算机互联网实现物品的 自动识别和信息的 媒 体 、
展 到人 与物和 物与物 之 间的沟通 连接 。 网、 无线 个 域 网等 物 联 网应 用 的特 殊 需要 ， 我 国的 为
跚 网是 互 网 础 的 伸 扩 的 联 ，在 联 基 上 延 和 展 网
物联网产业的发展奠定 了基础。 这使我国在信息技术
物联网将极大地改变我们 目前的生活方式 ， 在这 个物物相联 的世界中 ， 品（ 品） 物 商 能够彼此进行 “ 交 流” ，而无需人的干预。物联网利用射频 自动识别技
带 了什 么东西 ； 服会 “ 衣 告诉 ” 衣机 对颜 色和水 温 的 洗
要求等等 。 应用了物联网系统 的货车， 当装载超重时 ，
汽车会 自动告诉你超载了。 。 一 络， 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物 目 中国的第一个物联 网的中国芯——“ 前 唐芯一 芯片研制成功 ， 标志着 中国已经攻克 了物联 网的 品之间， 进行信息交换和通讯。 在物联 网时代 ， 通过在 号” 各种各样 的 日常用 品上嵌入一种短距离 的移动收发 核心技术。 唐芯一号芯片是一个２ Ｇ ． 超低功耗射频可 ４ ＳＣ 器， 人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维 编程片上系统Ｐ ｏ ，可以满足各种条件下无线传感 度， 从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩
可燃冰的组成成分
可燃冰的组成成分可燃冰，又称为天然气水合物，是一种富含甲烷的冰状物质，主要由水和甲烷组成。
它是一种在极寒海底沉积物中形成的天然矿物资源，被认为是未来能源的重要替代品。
本文将从可燃冰的组成成分出发，介绍可燃冰的形成、特性以及潜在的应用前景。
一、水水是可燃冰的主要组成成分，它占据了可燃冰的大部分体积。
在可燃冰中，水以冰的形式存在，将甲烷分子包裹在其中。
这种冰状结构使得可燃冰在常温下保持稳定，但在加热或释放压力的情况下，可燃冰会发生相变，释放出其中的甲烷气体。
二、甲烷甲烷是可燃冰的另一个重要组成成分，它是一种无色、无味的天然气体。
甲烷是一种碳氢化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
在可燃冰中，甲烷以分子的形式存在，与水分子形成稳定的结构。
可燃冰的形成过程是一个相对复杂的过程。
它通常在海洋沉积物中形成，需要同时满足一定的温度和压力条件。
在极寒的海底环境中，水分子会逐渐与甲烷分子结合，形成冰状结构，即可燃冰。
这种结合是通过水分子中的氢键与甲烷分子的碳原子之间的相互作用实现的。
可燃冰的特性使其具有广泛的应用前景。
首先，可燃冰是一种潜在的能源资源。
据估计，全球可燃冰资源量巨大，远远超过传统石油和天然气资源。
利用可燃冰作为能源可以减少对传统化石燃料的依赖，同时也有助于减少温室气体的排放。
然而，可燃冰的开采和利用仍面临技术和环境等方面的挑战。
可燃冰还具有重要的地质和环境意义。
可燃冰的形成与气候变化、地质构造等因素密切相关。
通过研究可燃冰的分布和特性，可以深入了解地球的演化历史和环境变化。
此外，可燃冰的存在也对海底沉积物的稳定性和地震活动等有一定影响，因此需要进行相关研究和监测。
可燃冰还具有潜在的商业价值。
除了能源利用外，可燃冰中的甲烷还可以作为化工原料和燃料供应。
甲烷是一种重要的化工原料，被广泛应用于合成氨、合成甲醇等化工过程中。
此外，甲烷也可以作为燃料供应给交通工具和发电设施，减少对传统石油和天然气的需求。
可燃冰的组成成分主要包括水和甲烷。
能源新贵可燃冰
固态采集
固态开采，即将可燃冰以固体形态输送到海底面，进行初 步泥沙分离后采用固—液—气三相输送技术，将固态可燃 冰及输送过程中分解出的气体输送到海面，然后利用海面 的高温海水对可燃冰进行分解、收集并通过管道输送，或 将分解得来的气体重新制成可燃冰固体转入船运。其优点 是，输送过程中分解的气体可以产生自发向上的动力，因 此开采效率很高。但该技术与现有油气开采技术差别较大， 需要全面开发，技术难度较大。不过，类似技术已经在其 他海洋资源（如金属锰）的开发中成功应用，为其在可燃 冰开采领域的应用提供了重要参考
能源新贵可燃冰
Contents
目 录
你是上帝设下的陷阱吗
陷阱1 棘手的开采 陷阱2 加剧温室效应 陷阱3破坏地壳稳定平衡
中国可燃冰战略
从1997年就开始组织对天然气水合物的前期研究，到2001年实施“南海北部 天然气水合物资源调查评价”项目，再到2007年4月，我国正式启动南海北 部陆坡海域天然气水合物钻探工作，确认多个层段含有分散浸染状和薄层状 天然气水合物，可见中国对可燃冰的研究，虽然起步较晚，但进展较快。 目前，中国已在南海北部圈定了四个可燃冰有利远景区，并初步查明，我国 南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡等地均有可燃冰矿藏，其中仅南海北部 的可燃冰储量，估计就相当于中国陆上石油总量的50％左右。 近年来，中 国加快了对可燃冰研究的步伐。2007年5月，中国科学家在南海北部成功获 得了可燃冰实物样品，其测试结果表明，可燃冰沉积层厚度达34米，气体中 甲烷含量高达99.8%。这个结果是令人振奋的，因为无论是矿层厚度、可燃 冰丰度，还是甲烷纯度，都远远超出世界上其他地区类似分散浸染状的水合 物。 2008年8月，可燃冰基础研究被列入国家重大基础研究发展计划。依照 规划，项目经过2年的研究后由科技部组织评估，再滚动进入后3年研究。计 划2009年和2011年各组织一次科学考察，补充采集资料和样品开展具体研究。 项目将主要集中在五个方面做研究，包括可燃冰成藏的基础条件；演化的动 力学过程；成藏机制及富集规律；地球物理、地球化学异常机理；开发中的 多相流动机理和相关理论。 按照有关部门制定的战略规划安排，2006年2020年是调查阶段，2020年-2030年是开发试生产阶段，2030年-2050年，中 国可燃冰将进入商业生产阶段。 专家估计，我国冻土带的可燃冰储量更大 大超过南海等海域。据预测，我国可燃冰资源量将超过2000亿吨油当量。其 中，南海海域约650亿吨，位于青藏和黑龙江的冻土带则有1400 多亿吨。 美 国政府顾问迈克尔·D·马克斯曾经预言，可燃冰将可能改变现在的地缘政治 模式，美国、日本、印度等国可能实现能源自给，现存的世界能源格局将可 能被打破。因此，作为世界能源消费大国，中国的可燃冰战略引起世人关注 也就毫不奇怪了。
新型能源 可燃冰
•
新型能源 可燃冰
• 1立方米可燃冰可以释放出0.81立方米的水 立方米可燃冰可以释放出0.81立方米的水
和164立方米的天然气 164立方米的天然气
可燃冰分子模型
• 可燃冰的燃烧方程式 • CH4·8H2O+2O2 CO2+10H2O CH4·
件为点燃。
反应条
可燃冰的资源总量
• 世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里，
新型能源 可燃冰
• 什么是可可燃冰？ • 天然气水合物（Natural Gas Hydrate）简称（Gas 天然气水合物（Natural Hydrate）简称（Gas
• •
Hydrate）是分布于深海沉积物中，由天然气与 Hydrate）是分布于深海沉积物中，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 观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可 观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可 燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。 燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。 可燃冰的化学成分 可燃冰的化学为它可用M nH2O来表示，M 可燃冰的化学为它可用M·nH2O来表示，M代表水 合物中的气体分子，n 合物中的气体分子，n为水合指数（也就是水分子 数）。组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、 数）。组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、 C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单 C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单 种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要 气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99％的天然气水 气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99％的天然气水 合物通常称为甲烷水合物 合物通常称为甲烷水合物
据估算，海洋里天然气水合物的资源量是陆地上 的 100 倍以上。据最保守的统计，全世界海底天 然气水合物中贮存的甲烷总量约为 1.8 亿亿立方 亿亿立方 米 ，约合 1.1 万亿吨 。如此数量巨大的能源是人 类未来动力的希望，是 21 世纪具有良好前景的 后续能源。可燃冰被西方学者称为“21世纪能源” 后续能源。可燃冰被西方学者称为“21世纪能源” 或“未来新能源”。迄今为止，在世界各地的海 未来新能源” 洋及大陆地层中，已探明的“可燃冰” 洋及大陆地层中，已探明的“可燃冰”储量已相 当于全球传统化石能源( 当于全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页 岩等) 岩等)储量的两倍以上，其中海底可燃冰的储量够 人类使用1000年 人类使用100前为止，世界上海底天然气水合物已发现的主要分布
未来能源之星——可燃冰
巴
、
／பைடு நூலகம்
■
■
耒雒源之星
可燃
●刘 中奎 ／山东 省 滕 州 市 鲍 沟 镇 鲍 沟 中学 （ ２ ７ ７ ５ ２ ２）
１ ． 什 么是 可燃 冰 可 燃冰 （ 化 学式 Ｃ Ｈ ・ ８ Ｈ Ｏ） ， 学名 天然气 水合
物（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇａ ｓ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ， 简 称 Ｇａ ｓ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ） ， 它 的 主
冰在世界范围内分布广泛 ，以分布的地理命名则分 为“ 海域可燃冰” 和“ 陆域可燃 冰” 。 截至 目前 ， 全世界
直接 或 间接 地 发现 的可燃 冰矿 点 超 过 ２ ０ ０多 处 。科 学家 的评 价 结果 表 明 ， 仅 在 海底 区域 ， 可燃 冰 的 分 布 面积 就 达 ４ ０ ０ ０万 ｋ ｍ： ， 占地球 海 洋 总 面积 的 １ ／ ４ 。 科
可燃冰 的开发利用就像一柄战略性与危 险性共
同打 造 的 “ 双 刃剑 ” 。 鉴 于可 燃 冰 的广 阔前 景 ， 多个 国
家都在积极开展可燃冰研究 ， 但截至 目前仍面临多 个难题 。首先 ， 因绝大部分可燃冰埋藏于海底 ， 所 以 可燃冰开采难度十分巨大 。 目前 ， 日本 、 加拿大等国 都在加 紧对这种未来能源进行试开采尝试 ， 但都 因
种 种 原 因 未 能 实 现 或 未 达 到 连 续 产 气 的 预定 目标 。
２ ． 可 燃 冰 的形 成及 分 布
可燃 冰 由海 洋板 块 活 动 而成 。 当海 洋板 块下 沉
时， 较古老的海底地壳会下沉到地球 内部 ， 海底石油 和天然气便 随板块的边缘涌上表面。当接触到冰冷 的海水 和在深海压力下 ，天然气与海水产生化学作 用， 就形成水合物。可燃冰的形成有三个基本条件 ： 第一 ， 温度不能太高 ， 在零度以上可 以生成 ， ０～１ ０ ￣ Ｃ
可燃冰
天然气水合物（可燃冰）天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）是分布于深海沉积物中，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。
因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”，被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源。
1.成分结构组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物。
形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99％的天然气水合物通常称为甲烷水合物（Methane Hydrate）。
天然气水合物使用方便，燃烧值高，清洁无污染。
据了解，全球天然气水合物的储量是现有天然气、石油储量的两倍，具有广阔的开发前景，在标准状况下，一单位体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体，因而其是一种重要的潜在未来资源。
2.分布状况全球蕴藏的常规石油天然气资源消耗巨大，预计在四五十年之后就会枯竭。
能源危机让人们忧心忡忡，而可燃冰就像是上天赐予人类的珍宝，它年复一年地积累，形成延伸数千乃至数万里的矿床。
仅仅是现在探明的可燃冰储量，就比全世界煤炭、石油和天然气加起来的储量还要多几倍。
美国、日本等国均已经在各自海域发现并开采出天然气水合物。
天然气水合物在自然界广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
据测算，我国南海天然气水合物的资源量为700亿吨油当量，约相当我国目前陆上石油、天然气资源量总数的二分之一。
科学家的评价结果表明，仅仅在海底区域，可燃冰的分布面积就达4000万平方公里，占地球海洋总面积的1／4。
目前，世界上已发现的可燃冰分布区多达116处，其矿层之厚、规模之大，是常规天然气田无法相比的。
科学家估计，海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。
海底天然气水合物作为21 世纪的重要后续能源，及其对人类生存环境及海底工程设施的灾害影响，正日益引起科学家们和世界各国政府的关注。
新能源之可燃冰
新能源之可燃冰可燃冰的学名为天然气水合物，因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99％的天然气水合物通常称为甲烷水合物。
天然气水合物使用方便，燃烧值高，清洁无污染。
据了解，全球天然气水合物的储量是现有天然气、石油储量的两倍，具有广阔的开发前景，美国、日本等国均已经在各自海域发现并开采出天然气水合物，据测算，我国南海天然气水合物的资源量为700亿吨油当量，约相当我国目前陆上石油、天然气资源量总数的二分之一。
可燃冰的应用前景是十分让人期待的，可燃冰全球总资源量约10万亿t油当量,相当于全球已知煤、石油和天然气储量的2倍,可供人类使用6.4万年。
可燃冰海底分布相当于4000万平方公里,足够人类使用1000年。
储量丰富，可以缓解能源危机。
也许在不久的将来，石油和天然气将会减少开采甚至停止开采，进而主要开采可燃冰。
我们可以想象到可燃冰在将来会被使用于各个领域，也许将会成为新一代的工业血液。
也正由于可燃冰的诸多优势，现在，许多国家都开始了对可燃冰的研究和使用。
目前，世界诸多国家从国家层面制定规划，投入巨资研发，预计2015年以后部分地区可能实现大规模的商业开采。
其中，日本成功从深海可燃冰层中提取出甲烷，并计划到2018年基本实现可燃冰商业化开发的目标。
日本成为世界上首个掌握海底可燃冰开采技术的国家。
一时间，能源界为之振奋，当然，美国也不甘落后，美国国家石油委员会预测，美国将在2050年前实现墨西哥湾等海上可燃冰的大规模开采。
而我国虽然地大物博，但对于石油天然气以及矿产资源等却是显得捉衣见肘，中国从1993年开始变为原油进口国,预计2020年原油进口将达2亿吨。
因此开发可燃冰迫在眉睫。
同欧美发达国家相比，我国对可燃冰的研究晚了将近20年，但发展速度迅速。
1999年我国首次证实南海存有可燃冰，2002年勘测的南海的可燃冰储量为700亿吨，2005年成功研制可燃冰模拟开采系统。
可燃冰：21世纪的能源新宠
可燃冰：21世纪的能源新宠作者：暂无来源：《科学之友》 2009年第11期随着世界上石油、天然气资源的日渐耗尽，各国的科学家正在致力寻找新的替代能源。
可燃冰（天然气水合物）被称为21世纪最具商业开发前景的战略资源，正受到各国政府的重视。
据专家估算在全世界的边缘海、深海槽区及大洋盆地中，目前已发现的水深3 km以内沉积物天然气水合物中，甲烷资源量为2.1亿亿m3，水合物中甲烷的碳总量相当于全世界已知煤、石油和天然气总量的两倍，可满足人类1 000年的需求。
其储量之大，分布范围之广，足以成为人类未来动力的希望。
美国地质调查局标示了已发现的40处天然气水合物的地点和116处推测可能含天然气水合物的地点。
这些矿藏对能源资源研究、全球气候变化及地质灾变研究均具有重要参考作用。
团刚从海底捞上来的泥巴，上面星星点点地散布着白色晶体，正嘶嘶地冒着气体，捧在手中能感触到爆米花似的微微震动。
直接把白色冰晶拿在手中点燃，立即会腾起一团幽蓝的火苗。
这冰块状的晶体就是俗称的“可燃冰”，学名叫做天然气水合物。
它是由水和主要成分为甲烷的天然气在定的压力和低温条件下混合产生的晶状物质，极易燃烧，因为外观像冰，被形象地称为“可燃烧的冰”。
它其实是一种奇特的物质形态：在一个天然气分子周围，包围着6个水分子，水分子就像匣锁一样，在低温高压环境下锁住天然气分子，形成冰块状的固体，一旦温度升高或压力降低，这种平衡就会被打破，迅速气化分解成天然气和水。
难以抵挡的诱惑进入21世纪，人类社会正以前所未有的速度消耗着资源。
根据估算，全世界石油总储量在2 700亿t-6 500亿t之间，按照目前的消耗速度，再过50 - 60年，全球的石油资源将消耗殆尽。
在传统能源如煤炭、石油、天然气等总储量有限的情况下，人们对寻找未来的新型能源有着越来越迫切的渴望。
自20世纪80年代中期大量“可燃冰”矿藏点被发现以来，这种“可燃烧的冰块”正以独特的优势进人科学家的视野，成为21世纪最理想、最具商业开发价值的新能源。
21世纪新能源-可燃冰
《能源与环境》课程报告题目：21世纪新能源-可燃冰学号：201148250107203 姓名：胡兆鑫提交日期：2012-06-0121世纪新能源-可燃冰摘要：可燃冰又称天然气水合物，在低温、高压条件下形成，是近些年来世界各国相继发现的一大新型能源，因其优越的燃烧性能和清洁燃烧产物，有可能成为21世纪的新能源。
目前多个国家已进行了研究、勘探和试开发。
我国也将其纳入重大项目，并已获得样品。
本文阐述了可燃冰形成和发现过程，并分析总结目前国内外对可燃冰的研究现状，在此基础上分析了可燃冰的应用对环境产生的利与弊，说明对可燃冰的研究开发对未来能源储备具有重要意义。
关键词：可燃冰；天然气水合物；研究开发现状；开发前景0 引言在煤炭、石油、天然气等传统能源储量有限的情况下，世界各国的科学家正努力寻找清洁高效的新型能源，以取代日益枯竭的传统能源。
此时，一种俗称“可燃冰”的“冰块”，正以其独特的优势，进入科学家的视野，并有可能一举成为21世纪的新能源。
可燃冰又叫做“天然气水合物”也称作气体水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），是分布于深海沉积物中，它是由天然气与水在高压（大于100atm，或大于10MPa）和低温（0~10℃）条件下合成的一种固态类冰状结晶物质，因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“固体瓦斯”或者“气冰”。
因形成天然气水合物的主要气体为甲烷，所以可燃冰又称为固态甲烷[1]。
可燃冰具有很强的浓缩(吸附)气体的能力,是其他非常规气源岩（如煤层、黑色页岩）能量密度的10倍,是常规天然气能量密度的2~5倍。
可燃冰的燃烧值高，清洁无污染，燃烧后几乎不产生任何废弃物，SO2产生量比燃烧原油或煤低两个数量级。
可燃冰是近20年来在海洋和冻土带发现的新型洁净优质能源，已引起了各国政府和能源专家的广泛关注[2,3]。
1 可燃冰的发现与形成条件1.1可燃冰的发现早在1778年，英国化学家普得斯特里就着手研究气体生成的气体水合物温度和压强。