可燃冰 繁复管道高效收集的开采方案有哪些？(图)

有三种主要的采矿方案。第一种是热解法。利用“易燃冰”受热分解的特性，从固态分解成甲烷蒸气。1653 但这种方法的难点在于不易采集。海底的多孔介质既不是集中为“一块”，也不是大块岩石，而是散布得更均匀。如何高效地铺设管道和收集是一个亟待解决的问题。

第二种选择是解压方式。一些科学家提出将核废料埋在地下，利用核辐射的作用将其分解。但它们都面临着与热解一样有效的管道和收集问题。第三个选项是“替换法”。研究证实，将CO2液化（这很容易实现）并注入1500米以下的海洋（不一定是海底）会产生二氧化碳水合物，其比重比海水高，沉入海底海底。如果将CO2注入海底的甲烷水合物储层，由于CO2比甲烷更容易形成水合物，就有可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤出”，从而取而代之。据统计，1立方米可燃冰可释放相当于170立方米天然气，能量密度是普通天然气的2-5倍。但是，在实际挖矿过程中还存在很多问题。由于可燃冰的生成环境复杂特殊，开采难度大。在高温高压条件下生成并存在于甲烷和水中。如果环境发生变化，可燃冰会迅速分解挥发，容易引起井喷，还可能引发海底滑坡甚至海啸。此外，它还可能导致全球变暖，因为甲烷对全球变暖的影响比二氧化碳更严重。同时，目前可燃冰的开采成本高达200美元/立方米，相当于天然气1美元/m3，而目前国内天然气成本仅为1元/m3。这就是可燃冰的勘探开发所要面对的。问题。在复杂的可燃冰开采过程中，一旦出现任何失误，都会造成严重的环境灾难，成为环境保护的大敌。首先，海水中的气体很难收集。甲烷难以在单一区域内收集，一旦离开海床就会迅速分解，容易发生井喷事故。会造成严重的环境灾难，成为环境保护的大敌。首先，海水中的气体很难收集。甲烷难以在单一区域内收集，一旦离开海床就会迅速分解，容易发生井喷事故。会造成严重的环境灾难可燃冰，成为环境保护的大敌。首先，海水中的气体很难收集。甲烷难以在单一区域内收集，一旦离开海床就会迅速分解，容易发生井喷事故。

更重要的是，甲烷的温室效应是二氧化碳的 10 到 20 倍。如果处理不当发生事故，分解后的甲烷气体将从海水中释放到大气中，使全球温室效应更加严重。此外，海底采矿还可能破坏地壳的稳定和平衡，引起大陆架边缘的湍流，导致海底塌陷，甚至引发大规模海啸，后果不堪设想。现在有证据表明，过去这些气体的大规模自然释放部分导致了地球气候的剧烈变化。8000 年前席卷北欧的海啸也很可能是由这种气体的大量释放引起的。可燃冰的开采涉及复杂的技术问题，尚处于发展阶段，预计投入商业开采需要10到30年的时间。事实上，中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已经启动了自己的可燃冰研究项目。其中，日本已建成7口探井，预计2010年投入商业开采。用于商业开采的地层或多年冻土层。可见，“可燃冰”给人类带来的不仅是新的希望，也带来了新的困难。只有合理、科学地开发利用，“可燃冰”才能真正造福人类。事实上，中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已经启动了自己的可燃冰研究项目。其中，日本已建成7口探井，预计2010年投入商业开采。用于商业开采的地层或多年冻土层。可见，“可燃冰”给人类带来的不仅是新的希望，也带来了新的困难。只有合理、科学地开发利用，“可燃冰”才能真正造福人类。事实上，中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已经启动了自己的可燃冰研究项目。其中，日本已建成7口探井，预计2010年投入商业开采。用于商业开采的地层或多年冻土层。可见，“可燃冰”给人类带来的不仅是新的希望，也带来了新的困难。只有合理、科学地开发利用，“可燃冰”才能真正造福人类。不仅给人类带来了新的希望，也带来了新的困难。只有合理、科学地开发利用，“可燃冰”才能真正造福人类。不仅给人类带来了新的希望，也带来了新的困难。只有合理、科学地开发利用，“可燃冰”才能真正造福人类。

可燃冰是一种分布在深海沉积物或陆地永久冻土中的冰状结晶物质，由天然气和水在高压和低温条件下形成。

因其外观似冰可燃冰，遇火能燃烧，故称为“可燃冰”或“固体气体”、“气冰”。它实际上是一个坚实的肿块。天然气水合物广泛分布于大陆多年冻土、岛屿斜坡、主动和被动大陆边缘隆起、极地大陆架以及海洋和部分内陆湖泊的深水环境中。

2013年6月至2013年9月，在广东沿岸珠江口盆地东部海域首次钻探高纯度天然气水合物样品，钻探获得了可观的控制储量。

天然气水合物在给人类带来新能源前景的同时，也给人类生存环境带来严峻挑战。天然气水合物中的甲烷，全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍。如果不小心，让海底天然气水合物中的甲烷气体逸散到大气中，将会产生难以想象的后果。

天然可燃冰是固体，不会像采油那样自行流出。如果将其从海底一块一块地清除，甲烷在从海底输送到海面的过程中就会蒸发掉，也会对大气造成极大的危害。为了获得这种清洁能源，世界上许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。

可燃冰是由水分子和甲烷分子在高压低温条件下形成的天然气（这里主要指甲烷）水合物8CH4·46H2O。分子结构分为两部分：一部分是水分子通过氢键相互连接形成的空间笼状结构，另一部分是位于笼中的甲烷分子。如下图，左边是水分子形成的两个笼子，右边是甲烷水合物的结构。见周公渡，段连云版《结构化学基础》P328。

在这种晶体结构中，甲烷分子通过分子间作用力与水分子相互作用，即甲烷中的碳和氢原子不与水分子中的氧和氢原子形成共价键。

分子晶体是指分子间通过分子间作用力（典型的分子间作用力为氢键和范德华力）形成的晶体。不解释的水晶是什么？

首先我们来看看可燃冰的形成原理：可燃冰，即天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），分布于陆地深海沉积物或多年冻土中，由自然形成高压和低温条件下的气体和水。冰状结晶物质。因其外观如冰，遇火能燃烧，故又称“可燃冰”或“固体气体”、“气冰”。它实际上是一个坚实的肿块。