直接用水发电有点扯,但是用“冰”提供能源还是可以考虑的
最近,南阳的“水氢发动机”引起了人们的热议,被认为是新一次的骗局。
关于所谓的水氢发动机,小编已经发文做过分析和推测了,本文不发表相关的观点。
事实上,直接用水供能这件事,说起来还是一件不太现实的事情,至少目前还不现实。不过,用“冰”来提供能源,还是一个不错的选择。
不过,这里说的冰,不是水冰,而是可燃冰。
可燃冰,指的是甲烷和水在高压低温的环境下,被压成的固体块状物。从学术上来说,这就是一种甲烷水合物,化学式表示为mCH4·nH2O。由于甲烷是家用天然气的主要成分,因此可燃冰又叫天然气水合物。
事实上,早在1810年的时候,化学家就在实验室里发现了天然气水合物。1934年,前苏联在天然气输气管里发现了这种物质,人类开始重视这种新型的能源。
一般来说,可燃冰指的是甲烷含量超过80甚至99%的水合物。由于其形成需要高压低温(30个大气压,0℃),所以一般形成于海底或者西冻土中。
和其他燃料相比,可燃冰有着许多优点。首先,可燃冰主要是甲烷,燃烧之后几乎没有残渣,而是以二氧化碳和水的形式进入空气中。其次,我们知道,同样的物质,气体时占据空间更多,就像可燃冰,要比单纯的甲烷节省大量的空间,1立方米的可燃冰可以提供164立方米天然气的能量。同时,可燃冰通常出现于海洋的浅海区,开采也并不难。
1970年,前苏联开始了对可燃冰的商业开采。
2017年,我国也成功实现了对可燃冰的持续试开采。同年11月,国务院正式批准将天然气水合物列为新矿种。
科学家介绍,可燃冰很可能是人类下一个使用的主要能源。这种能源的储量非常大,仅仅根据现在勘探到的储量达到了2100万亿立方,足以让人类使用1000年(按照现在的耗能数据)。
以我国来说,截至到去年,我国勘探到的可燃冰储量,相当于800亿吨石油。要知道,我国2017年进口的石油达到了4亿吨。如果可燃冰开采能够正式投入使用,我国可以实现在上百年内不需要进口石油(只是个比喻)。
不过,可燃冰也不是完全没有弊端的。
首先,可燃冰的主体——甲烷,是一个比二氧化碳恐怖得多的温室气体,其导致温室效应的能力达到了二氧化碳的20倍。万一开采过程中不小心导致甲烷持续流入空气中,地球的环境将会遭受灭顶之灾。
其次,可燃冰的开采,会导致海底结构的变化。万一破坏了海底结构,导致海底滑坡甚至海啸,就得不偿失了。
还有,可燃冰虽然不会造成粉尘污染,但是甲烷燃烧生成的二氧化碳该怎么办、其中还有的微量的硫化氢是否会产生不良的后果?
此外,可燃冰的保存是目前最大的技术难题。当温度超过20℃时,它就会汽化。
从目前来看,可燃冰的开采还是利大于弊的,相信科学家也有预防和计划,自然不用我们来担心。
这里要和大家强调一下,可燃冰的最大优势,是储量极其丰富。虽然我们说1立方米可燃冰可以提供164升甲烷,但是其能量密度还是不如石油的。
因此,如果可燃冰真的投入了使用,未来或许人类会用这种“冰”来给汽车供能。不过,说到底,还是要把可燃冰转化为甲烷再燃烧。就像水氢发动机一样,羊头是挂上了,可是案子上摆着的,还是猪肉。