大氣中的二氧化碳能否通過“可燃冰”封存？

迄今為止，在世界各地的海洋及地層中，已探明的可燃冰儲量已相當(dāng)于全球傳統(tǒng)化石能源（煤、石油、天然氣、油頁巖等）儲量的兩倍以上?？茖W(xué)家估計，海底可燃冰的儲量至少夠人類使用1000年。僅僅在海底區(qū)域，可燃冰的分布面積就達(dá)4000萬平方公

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，二氧化碳可以像甲烷那樣，與水分子緊密結(jié)合在一起，形成一種固態(tài)的“非可燃冰”，也可稱為二氧化碳水合物，化學(xué)分子式為CO2·6H2O。當(dāng)然，這種“冰”是不能夠燃燒的。因為當(dāng)它分解時，產(chǎn)生的是二氧化碳?xì)怏w而非甲烷氣體。

因為“可燃冰”中存在兩種溫室氣體甲烷和二氧化碳。甲烷是絕大多數(shù)“可燃冰”中的主要成分，同時也是一種反應(yīng)快速、影響明顯的溫室氣體?！翱扇急敝屑淄榈目偭看笾率谴髿庵屑淄閿?shù)量的3000倍。作為短期溫室氣體，甲烷比二氧化碳所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)要大

長期以來，地球大氣層猶如一個巨大的廢氣收集袋，無條件地收納了大量由煤炭、石油和天然氣等化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w。大氣中的二氧化碳含量從工業(yè)前的280立方厘米每立方米，上升到了現(xiàn)在的390立方厘米每立方米。由于二氧化碳是重要的溫室氣體，它在大氣中含量的升高會加劇大氣的溫室效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致全球變暖。據(jù)政府間氣候變化專門委員會的預(yù)測，如果照此增長速度，到2100年大氣中的二氧化碳含量將比工業(yè)前增加近一倍，達(dá)到驚人的550立方厘米每立方米，而全球氣溫也將因此升高1.4～5.8℃，并將導(dǎo)致海平面上升、全球氣候異常等一系列嚴(yán)重的環(huán)境問題，甚至可能直接威脅到人類的生存。

相信許多喜歡看新聞的朋友都聽說過可燃冰 可燃冰是天然氣水合物的另一種叫法，可燃冰到底是什么呢？

毋庸置疑，人類面臨的最迫在眉睫的任務(wù)之一，就是要想方設(shè)法減少大氣中二氧化碳的含量！將工業(yè)排放的二氧化碳廢氣安全地封存在地球的某個角落，是達(dá)到這一目標(biāo)的一種行之有效的方法。那么，將這些煩人的二氧化碳?xì)怏w“關(guān)押”在哪里才比較合適呢？多年來，科學(xué)家絞盡腦汁，為這些二氧化碳?xì)怏w尋找到了多個棲身之地。

主要的危害是會引發(fā)強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)，其造成的溫室效應(yīng)比二氧化碳要強(qiáng)烈得多。在大氣層中釋放一噸甲烷對溫室效應(yīng)的加劇等于釋放七十二噸的二氧化碳。

起初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，直接將二氧化碳?xì)怏w注入廢棄的煤田或油田中，將它們永久關(guān)押在地層深處，是一個不錯的選擇！

（1）煤；B、C（2）CH 4 (3)78(4) 4NaOH 2Na 2 CO 3 （2分） 分析：（1）根據(jù)化石燃料的概念分析即可；A、化石燃料燃燒時生成二氧化碳；B、大力植樹造林，增大植被面積，通過光合作用吸收更多的二氧化碳，減緩大氣中二氧化碳含量的增加；C、將

不過與陸地相比，海洋也許是更好的選擇，特別是深海的容量極大，可以把二氧化碳直接送入深海加以封存，也可以據(jù)此想辦法提高海洋的肥力，讓海水吸收更多的二氧化碳。這些主意都有人在試驗，但都存在爭議。

B 表層：由于與大氣相接，會受到風(fēng)的影響，二氧化碳基本上飽和；再深一點的水層大約20公尺左右會因為光合作用二氧化碳大量消耗；過了此層，隨著深度加深，光合作用減少，二氧化碳含量升高；至200公尺左右，已經(jīng)過了光合作用補(bǔ)償深度，呼吸作用大

后來，在海底發(fā)現(xiàn)“可燃冰”，讓科學(xué)家的眼前為之一亮，看到了解決大氣二氧化碳問題的另一線曙光?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，二氧化碳可以像甲烷那樣，與水分子緊密結(jié)合在一起，形成一種固態(tài)的“非可燃冰”，也可稱為二氧化碳水合物，化學(xué)分子式為CO2·6H2O。當(dāng)然，這種“冰”是不能夠燃燒的。因為當(dāng)它分解時，產(chǎn)生的是二氧化碳?xì)怏w而非甲烷氣體。

（1）天然氣和可燃冰在短時間之內(nèi)不可再生，所以屬于不可再生能源；（2）溫室效應(yīng)又稱“花房效應(yīng)”，是大氣保溫效應(yīng)的俗稱，是指太陽照射到地球，地球表面受熱后，也會產(chǎn)生熱輻射，向外傳遞熱量，大氣中的二氧化碳?xì)怏w阻擋這種輻射，地表的溫度會

這種由二氧化碳和水分子形成的“冰”，可以穩(wěn)定地存在于海底高壓和低溫環(huán)境中，因此可以幫助我們在海底封存大氣中的二氧化碳。如果將二氧化碳注入數(shù)千米以下的海底地層中，周圍的高壓和低溫將使得它們無法再以氣體形式存在，而是與水分子形成固體的二氧化碳水合物，這就可以將它們封存在海底?，F(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)在黑海等地試驗，把開采“可燃冰”的甲烷和封存二氧化碳結(jié)合起來，一舉兩得。我們祝愿他們早日成功！

開采是柄“雙刃劍” 盡管如此，這樣豐富的能源現(xiàn)在還只是可望而不可及。 天然“可燃冰”埋藏于海底的巖石中，和石油、天然氣相比，它不易開采和運(yùn)輸，世界上至今還沒有完美的開采方案。中國科學(xué)院院士、中國地球物理學(xué)會理事汪集**在一份資料上認(rèn)為

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要從“可燃冰”中分離出甲烷，為什么可以在一定溫度下

因為“可燃冰”中存在兩種溫室氣體甲烷和二氧化碳。甲烷是絕大多數(shù)“可燃冰”中的主要成分，同時也是一種反應(yīng)來快速、影響明顯的溫室氣體?！翱扇急敝屑淄榈目偭看笾率谴髿庵屑淄閿?shù)量的3000倍。作為短期溫室氣體，甲烷比二氧化碳所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)要大得多.

向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)自

有學(xué)者認(rèn)為，在導(dǎo)致全球氣候變暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10-20倍。如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中，造成的溫室效應(yīng)將比二氧化碳更加嚴(yán)重。而“可燃冰”礦藏哪怕受到最小的破壞，甚至是自然的破壞，都足以導(dǎo)致甲烷氣的大量散失。而這種氣體進(jìn)入大氣，無疑會增加溫室效應(yīng)，進(jìn)而百使地球升溫更快。

向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)

很多科學(xué)家認(rèn)為，天然氣水合物中的甲烷最終將對全球氣候產(chǎn)生穩(wěn)定的影響。在冰期開始時，地球變冷，冰蓋擴(kuò)大而引起海平面下降，海平面的下降又引起對海底壓力的下降，這度樣就引起了天然氣水合物的離散和甲烷釋放，增加大氣的溫室效應(yīng)，從而阻止了全球繼續(xù)變冷。這樣，天然氣水合物可能是穩(wěn)定全球溫度的一個重要因子。

向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)

由此看來，可燃冰對環(huán)境的影響十分巨大。

可燃冰開采中可不可能引起分解 如果在海底分解會有什么危害

就目前的開采技術(shù)而言，基本上無論是哪種方法，都是促使可燃冰中天然氣與水的分離，要促使其分離，必然要改變其溫度及壓力環(huán)境，這樣就可能會產(chǎn)生一系列不可預(yù)知的環(huán)境問題，如溫室效應(yīng)的加劇、海洋生態(tài)的變化及引起地質(zhì)災(zāi)害的可能。

可燃冰的成分主要是甲烷，甲烷是一種強(qiáng)溫室氣體，對大氣輻射平衡的影響僅次于CO2。目前探明全球可燃冰儲量的甲烷是大氣圈中甲烷的5000倍，在開采的過程中，即使如此巨大的甲烷總量哪怕是0.5%進(jìn)入大氣層，對全球變暖的影響也是難以估量的，如果開采中稍有不慎，則必然會加劇溫室效應(yīng)。在海洋中開采可燃冰帶來的環(huán)境問題更多，一方面甲烷如果直接進(jìn)入海水中，則會很快發(fā)生微生物的氧化反應(yīng)，從而會改變海水的化學(xué)屬性，如果大量e79fa5e98193e59b9ee7ad9431333365643638進(jìn)入，其氧化過程中會消耗海水中大量的氧氣，使得海洋缺氧，這樣勢必會加速海洋生物的死亡；另一方面大量直接進(jìn)入海洋的甲烷還可能會加速海洋氣化及海嘯，導(dǎo)致海水加速流動及氣壓卷吸，會嚴(yán)重危害海面船只及作業(yè)平臺的安全，甚至強(qiáng)對流的海水會直入空中，影響航空及陸地建筑的安全。

在開采可燃冰的過程中，會分解大量的水，這些水會稀釋巖層空間，使得地層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差，容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。在海洋環(huán)境中，無論是減壓分解還是激熱分解，都會導(dǎo)致海底陸坡區(qū)的穩(wěn)定性下降，嚴(yán)重則會發(fā)生海底坍塌，如毀壞海底輸電或通信電纜和海洋石油鉆井平臺等設(shè)施。

就目前的開采方法來看，無論是哪種方法都不能單獨(dú)實施，必須是幾種方法的結(jié)合，如果使用二氧化碳置換法、化學(xué)試劑減壓法與其他方法的結(jié)合實施，則勢必會產(chǎn)生新的問題，這些化學(xué)試劑及二氧化碳注入到地下后，會嚴(yán)重污染地下水源。

可燃冰已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為什么不進(jìn)行開發(fā)？

主要是可燃冰的開采涉及復(fù)雜的技術(shù)問題，所以目前仍在發(fā)展階段，估計需要10至30年的時間才能投入商業(yè)開采。開采比較困難，更嚴(yán)重的是，開采過程中很可能導(dǎo)致大量甲烷(可燃冰有效成分)泄露到大氣中，加劇溫室效應(yīng)(不僅二氧化碳，甲烷等許多氣體也是溫室氣體)。

開采方案主要有三種。第一是熱解法。利用“可燃冰”在加溫時分解的特性，使其由固態(tài)分解出甲烷蒸汽。但此方法難處在于不好收集。海底的多孔介質(zhì)不是集中為“一片”，也不是一大塊巖石，而是較為均勻地遍布著。如何布設(shè)管道并高效收集是急于解決的問題。

方案二是降壓法。有科學(xué)家提出將核廢料埋入地底，利用核輻射效應(yīng)使其分解。但它們都面臨著和熱解法同樣布設(shè)管道并高效收集的問題。

方案三是“置換法”。研究證實，將CO2液化(實現(xiàn)起來很容易)，注入1500米以下的洋面(不一定非要到海底)，就會生成二氧化碳水合物，它的比重比海水大，于是就會沉e799bee5baa6e79fa5e9819331333431366238入海底。如果將CO2注射入海底的甲烷水合物儲層，因CO2較之甲烷易于形成水合物，因而就可能將甲烷水合物中的甲烷分子“擠走”，從而將其置換出來。

可燃冰的開采涉及復(fù)雜的技術(shù)問題，所以目前仍在發(fā)展階段，其實，中國、美國、加拿大、印度、韓國、挪威和日本已開始各自的可燃冰研究計劃，其中日本建成7口探井，期望在2010年投入商業(yè)開采，美國近年也急起直追，希望在*年在海床或永久凍土帶進(jìn)行商業(yè)開采。

可見，“可燃冰”帶給人類的不僅是新的希望，同樣也有新的困難，只有合理的、科學(xué)的開發(fā)和利用，“可燃冰”才會真正的為人類造福。

為什么空氣中的二氧化碳增多會造成溫室效應(yīng)？

二氧化碳對太陽光有明顯的吸收作用，減少了太陽光反射出去的能量，從而導(dǎo)知致大氣吸收熱量增加，從而引發(fā)溫室效應(yīng)。還有甲烷等氣體的溫室作用要比二氧化碳大的多，但是大氣中含量少，影響小，但是隨氣溫升高，海底可燃冰分解，仍可能導(dǎo)致甲烷釋放增加，溫室效應(yīng)加重。

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希望對你有幫助O(∩道_∩)O

可燃冰現(xiàn)在利用了嗎？

目前，國際上對可燃冰的開采仍處于研究試驗階段，尚無可行的開采方法(指工業(yè)性開采)。

開采是柄“雙刃劍”

盡管如此，這樣豐富的能源現(xiàn)在還只是可望而不可及。

天然“可燃冰”埋藏于海底的巖石中，和石油、天然氣相比，它不易開采和運(yùn)輸，世界上至今還沒有完美的開采方案。中國科學(xué)院院士、中國地球物理學(xué)會理事汪集**在一份資料上認(rèn)為，首先是開采這種水合物會給生態(tài)造成一系列嚴(yán)重問題。

有學(xué)者認(rèn)為，在導(dǎo)致e5a48de588b6e79fa5e9819331333236376539全球氣候變暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10～20倍。如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中，造成的溫室效應(yīng)將比二氧化碳更加嚴(yán)重。而“可燃冰”礦藏哪怕受到最小的破壞，甚至是自然的破壞，都足以導(dǎo)致甲烷氣的大量散失。而這種氣體進(jìn)入大氣，無疑人增加溫室效應(yīng)，進(jìn)而使地球升溫更快；同時，由于至今尚沒有非常成熟的勘探和開發(fā)的技術(shù)方法，一旦出了井噴事故，就會造成海水汽化，發(fā)生海嘯船翻。此外，“可燃冰”也可能是引起地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一。由于“可燃冰”經(jīng)常作為沉積物的膠結(jié)物存在，它對沉積物的強(qiáng)度起著關(guān)鍵作用。“可燃冰”的形成和分解能夠影響沉積物的強(qiáng)度，進(jìn)而誘發(fā)海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。美國地質(zhì)調(diào)查所的調(diào)查表明，“可燃冰”能導(dǎo)致*斜坡上發(fā)生滑坡，這對各種海底設(shè)施是一種極大的威脅。

目前，世界許多國家正在積極研究“可燃冰”資源開發(fā)利用技術(shù)。迄今，“可燃冰”的開采方法主要有熱激化法、減壓法和注入劑法三種。開采的最大難點是保證井底穩(wěn)定，使甲烷氣不泄漏、不引發(fā)溫室效應(yīng)。針對這些問題，日本提出了“分子控制”開采方案?！翱扇急睔獠氐淖罱K確定必須通過鉆探，其難度比常規(guī)海上油氣鉆探要大得多，一方面是水太深，另一方面由于“可燃冰”遇減壓會迅速分解，極易造成井噴。日益增多的成果表明，由自然或人為因至少所引起的溫壓變化，均可使水合物分解，造成海底滑坡、生物滅亡和氣候變暖等環(huán)境災(zāi)害。

研究天然氣水合物的鉆采方法已迫在眉捷，盡快開展室內(nèi)外“可燃冰”分解、合成方法和鉆采方法的研究工作刻不容緩。

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