2025年高考美研究人員稱有望用“減壓法”開采可燃冰
來源：網絡整理 2024-12-12 09:02:43
美研究人員稱有望用“減壓法”開采可燃冰
以現有技術開采位于大洋底部的可燃冰著實不易，不但出產率不甚理想，而且能耗較大。為了解決這些問題，美國研究人員正在開發出產率更高、能耗更低的可燃冰減壓開采法。
美國哥倫比亞大學的研究人員馬爾科·卡斯塔爾迪、廷塞利·埃庫拉爾普等人在新一期美國《工業化學與工程化學研究》雜志上報告說，位于大洋底部的可燃冰是甲烷等天然氣和水在數十個大氣壓下凝固形成的水合物，其外觀如同與沙子混合的冰雪，這種物質有望成為開發潛力巨大的能源。
研究者指出，雖然用現有技術將可燃冰從洋底打撈出水是可行的，但這種作業消耗能源較多，有專家擔心以這種方式進行大規模商業開采，所得到的能源可能不抵“整體”打撈所消耗的能源。因此，哥倫比亞大學的研究者嘗試開發能耗較少的減壓氣化法來解決上述問題。
卡斯塔爾迪等人模擬可燃冰的形成過程，在一種化學反應器中，讓水、甲烷和沙子在低溫、高壓下凝固成狀如可燃冰的水合物，然后再讓這一化學過程逆向還原，結果隨著壓力的逐漸降低，水合物開始吸收熱量并釋放出氣態甲烷。與此同時，由于水合物周圍的熱量被吸收，化學反應器內的溫度迅速降至０攝氏度以下，因此完全釋放出甲烷的剩余物質仍處于冰凍狀態，便于與甲烷分離。
研究人員還發現，當反應器內的溫度在零下１．６至零下１．２攝氏度之間，壓強處于２．０７至２．４８兆帕之間時，水合物釋放出的甲烷可達到每分鐘１３立方分米的理想峰值。研究者說，工程技術人員已掌握一種用于開采洋底可燃冰的密封調壓空心鉆，而他們開發的上述新方法只需改變水合物所處環境的壓力，不用同時調控開采溫度，因此該方法能耗較低，有望用于商業開發。
但卡斯塔爾迪也指出，在實驗室中開發出的這種“減壓法”實際應用效果如何，還有待今后的野外試驗加以檢驗。
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