书城科普读物探索未知-趣说无机化学
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第12章 如何开发沉睡的可燃冰能源

冰竟可燃,岂非怪事?

其实,可燃冰还是一笔沉睡着的财富呢!

前苏联有一位名叫契尔斯基的天然气专家,在他研究将水注入天然气气井中对产量有何影响时,一件意外的事件发生了。当他叫工人向一口正在出气的气井注入20吨水后,气井突然变得沉寂了,从此不再出气。于是,周围人都抱怨契尔斯基把一口好端端的气井给断送了。这件事迫使他认真地研究,为什么气井注入水后就会停止出气,有什么办法挽救这口井呢?

契尔斯基先到图书馆里查阅文献,然后,苦思了一阵,突然灵机一动地来到这口被弄坏了的气井边,并命令工人迅速地从仓库搬来两吨甲醇,注入气井中。过了几个小时,奇迹出现了,这口气井竟像神话般地复活了,像原先那样汹涌地喷气。于是,大家都称赞契尔斯基不愧是一位足智多谋的工程师。

那么,气井先停气,后又出气的秘密何在呢?

原来,许多气体在低温和高压下,都易形成水合物。在气井深处,矿层的温度低,压力又大,因此,当契尔斯基向气井注入20吨水后,就和井内天然气结合形成水合物——可燃冰,这样,气井就不再冒气了;后来,他又注入甲醇,它跟水有很大的亲和力,于是就破坏了水合物结构,使天然气又“解放”出来,重新又冒气了。

上述故事,给化学家一个启示:按水合物形成条件推算,在海底很可能有大量的天然气水合物——可燃冰存在。

经过地质学家、化学家的共同努力,终于在北极的海底首先发现了大量的可燃冰。据化学分析,一立方米可燃冰竟含有200多立方米的可燃气体,而且它的蕴藏量大得惊人,目前已探明的储量,竟比煤、石油的储量大数百倍,如此庞大的能源正沉睡海底,等待着人们去开发。

至于可燃冰的形成,迄今还是一个谜。据科学家分析,初步的结论是,由于海底水温较低,压力很大,海洋中生物和微生物死后,尸沉海底,通过细菌分解,生成甲烷、乙烷等可燃气体,然后钻入海底疏松的沉积岩,并与水结合成可燃冰。如此年复一年,就形成绵延数万千米的可燃冰矿藏了。

虽然,可燃冰数量很大,含天然气又高,但是,人类至今还不能开发和利用它。主要原因是,可燃冰沉睡海底,需要一种价廉物美的破冰剂来破坏它的结构,把天然气释放出来。

契尔斯基用甲醇只是试验性的,甲醇价格昂贵,决不能大量使用它来破坏可然冰结构。所以,在找到一种理想的破冰剂之前,人们还是无法打开这个宝库的。

打开海底能源宝库的金钥匙在哪里呢?你愿找一找吗?