天然气水合物固然给人类带来了新的能源希望,但它也可对全球气侯和生态环境甚至人类的生存环境造成严重的威胁。近年来,人们不断讨论地球大气层的温室效应,认为其造成的异常气候(全球变暖)和海面上升可能正威胁着人类的生存。主导大气温室效应的因子,普遍认为是水气和二氧化碳气。水气是大自然循环中的活跃分子,难以凋控,于是二氧化碳便成为人们严重关注的对象。许多国际会议讨论二氧化碳的温室效应,并决定限制各国二氧化碳废气的排放量。要知遣,当前大气中的二氧化碳气以每年0.3%的速率在增加,而大气中的甲烷气却以每年0.9%的逮率在更为迅速地增加着。更为重要的是,甲烷气的温室效应为二氧化碳气温室效应的20倍。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量的3000倍,这么巨大量的甲烷气如果释放,将对全球环境产生巨大的影响,严重地影响全球的气候与海平面。
另外,固结在海底沉积物中的水合物,一旦条件发生变化,释出甲烷气,将会明显改变海底沉积物的物理性质。其后果是降低海底沉积物的工程力学特性,引发大规模的海底滑坡,毁坏一些海底的重要工程设施,如海底输电或通信电缆、海洋石油钻井平台等。水合物的崩解造成海底滑坡,而海底滑坡又进一步激发水合物的崩解,如此连锁反应,将造成雪崩式的大规模海底滑坡,并使大量的甲烷气逸散到大气中去,造成极大的灾难与经济损失。
2.全球关注天然气水合物研究
基于天然气水合物是21世纪的重要后续能源,并可能对人类生存环境及海底工程设施产生灾害性影响,全球科学家和各国政府都予以高度关注。早在20世纪30年代,天然气水合物就在远东地区的天然气输送管道内被发现。一直到70年代初,苏联学者论证了自然界有可能存在水合物生成带,并在陆地冻土带首先发现了第一个具有商业开采价值的麦索亚哈气田之后,才真正引起世界各国科学家和政府的重视。后来在深海钻探计划(DSDP和大洋钻探计划(ODP)中,全球许多海域的海底(如鄂霍克茨海、墨西哥湾、大西洋、北美太平洋一侧和拉丁美洲太平洋一侧的世界海域)都发现了天然气水合物。20世纪80年代以来,美国、日本、俄罗斯、德国、加拿大、挪威、英国及印度等国政府都着手开展天然气水合物的调查和研究工作,并从能源战略储备角度考虑,纷纷制定作为政府行为的长远发展规划和实施计划,将其视为争夺海洋权益的重要内容。深人开展天然气水合物研究的热潮已经在全球兴起。
美国1994年制订过《甲烷水合物研究计划》,称天然气水合物是未来世纪的新型能源。1995年,勘查美国东岸大西洋海底的布莱克海台,首汰证实该处海底的天然气水合物具有商业开采价值,并初步估算出该区水合物的资源量多达100亿t,可满足美国105年的天然气需要。1999年,美国又制定《国家甲烷水合物多年研究和开发项目计划》,预期可建立天然气水合物矿床气体资源评价体系、发展商业生产技术,了解和定量评价甲烷水合物在全球碳循环中的作用及其与全球气候变化的相关性,解决水合物工程技术和海底稳定性问题。
【摘要】氢能是指氢燃烧释放的能量。氢的燃烧有两种方式:热化学方式和电化学方式。尽管产物都是水,但因前者是在高温下释放能量,有可能伴随少量氮氧化物生成;后者是在常温下释放能量,产物只是水,因此是对环境没有任何污染的零排放(zero emission)过程。氢能的电化学释放过程是在氢燃料电池中完成的。以氢燃料电池驱动电动机的氢能汽车是真正的无污染的绿色汽车(ZEV)。就与环境的关系而言,任何其它“环境友好”汽车都不能与这种汽车相比美,因此都属于在不长时间内的过渡车型。我国倘能在氢能汽车上迎头赶上世界先进水平,不但可节省用于开发其它过渡车型的大量资金,而且对于加速提高国家的整体科学技术水平,都有重要意义。
使用氢能的日子并不遥远
氢能是指氢燃烧释放的能量。氢的燃烧有两种方式:热化学方式和电化学方式。尽管产物都是水,但因前者是在高温下释放能量,有可能伴随少量氮氧化物生成;后者是在常温下释放能量,产物只是水,因此是对环境没有任何污染的零排放(zero emission)过程。氢能的电化学释放过程是在氢燃料电池中完成的。以氢燃料电池驱动电动机的氢能汽车是真正的无污染的绿色汽车(ZEV)。就与环境的关系而言,任何其它“环境友好”汽车都不能与这种汽车相比美,因此都属于在不长时间内的过渡车型。我国倘能在氢能汽车上迎头赶上世界先进水平,不但可节省用于开发其它过渡车型的大量资金,而且对于加速提高国家的整体科学技术水平,都有重要意义。
