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可燃冰是清洁能源
• 天然气水合物使用方便，燃烧值高，
2
海底宝贝来之不易
• 可燃冰是天然气和水结合在一起的固体化合物，外形与冰 相似。由于含有大量甲烷等可燃气体，因此极易燃烧。同
等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要
多出数十倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气，避免了
最让人们头疼的污染问题。科学家们如获至宝，把可燃冰 称作“属于未来的能源”。
• 天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，对人类 生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷， 其温室效应为 CO2 的 20 倍，温室效应造成的异常气候 和海面上升正威胁着人类的生存。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，若有 不慎，让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去， 将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合 物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，还会改变沉 积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性， 使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施， 如：海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等
未来动力的希望，是 21 世纪具有良好前景的后续能源。
•
可燃冰被西方学者称为“21世纪能源”或“未来新能
源”。迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探
明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源(煤、石
油、天然气、油页岩等)储量的两倍以上，其中海底可燃
冰的储量够人类使用1000年。
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可燃来自百度文库的缺点
•
可燃冰这种宝贝可是来之不易，它的诞生至少要满足
三个条件：第一是温度不能太高，如果温度高于20℃，它
就会“烟消云散”，所以，海底的温度最适合可燃冰的形
成；第二是压力要足够大，海底越深压力就越大，可燃冰
也就越稳定；第三是要有甲烷气源，海底古生物尸体的沉
积物，被细菌分解后会产生甲烷。所以，可燃冰在世界各
什么是可燃冰
• 天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又 被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。它是在 一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、 PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时 组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物（碳的电 负性较大，在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键， 构成笼状结构）。它可用mCH4·nH2O来表示，m代表水 合物中的气体分子，n为水合指数（也就是水分子数）。 组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同 系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水 合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子 含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物 （Methane Hydrate）。
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可燃冰的资源量
• 世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里，据估算， 海洋里天然气水合物的资源量是陆地上的 100 倍以上。
据最保守的统计，全世界海底天然气水合物中贮存的甲烷
总量约为 1.8 亿亿立方米 (18000 × 10^12m3 ) ，约合
1.1 万亿吨 (11 × 10^12t) ，如此数量巨大的能源是人类
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•
可燃冰的成因
• 可燃冰是天然气分子（烷类）被包进水分子中， 在海底低温与压力下结晶形成的。形成可燃冰有 三个基本条件：温度、压力和原材料。首先，可 燃冰可在0℃以上生成，但超过20℃便会分解。 而海底温度一般保持在2~4℃左右；其次，可燃 冰在0℃时，只需30个大气压即可生成，而以海 洋的深度，30个大气压很容易保证，并且气压越 大，水合物就越不容易分解。最后，海底的有机 物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充 足的气源。海底的地层是多孔介质，在温度、压 力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会 在介质的空隙间中生成。
可燃冰燃烧方程式
• CH4·8H2O+2O2=CO2+10H2O • （反应条件为“点燃”）
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可燃冰的发现
• 早在1778年英国化学家普得斯特里就着手研究气体生成 的气体水合物温度和压强。1934年，人们在油气管道和 加工设备中发现了冰状固体堵塞现象，这些固体不是冰， 就是人们现在说的可燃冰。1965年苏联科学家预言，天 然气的水合物可能存在海洋底部的地表层中，后来人们终 于在北极的海底首次发现了大量的可燃冰。19世纪70年 代，美国地质工作者在海洋中钻探时，发现了一种看上去 像普通干冰的东西，当它从海底被捞上来后，那些“冰” 很快就成为冒着气泡的泥水，而那些气泡却意外地被点着 了，这些气泡就是甲烷。据研究测试，这些像干冰一样的 灰白色物质，是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成 的固态混合物。目前的科研考察结果表明，它仅存在于海 底或陆地冻土带内。纯净的天然气水合物外观呈白色，形 似冰雪，可以像固体酒精一样直接点燃，因此，人们通俗 而形象地称其为“可燃冰”。
大洋中均有分布。
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可燃冰的结构
• 甲烷在高压低温的极 端条件下生成的水合 物，大多数在海底。 水分子通过氢键紧密 缔合成三维网状体， 能将海底沉积的古生 物遗体所分解的甲烷 等气体分子纳入网状 体中形成水合甲烷。 这些水合甲烷就象一 个个淡灰色的冰球， 故称可燃冰。化学式 为CH4·8H2O。
• 可燃冰分子结构示意图 4
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可燃冰的分布
• 天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的 斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以 及海洋和一些内陆湖的深水环境。在标准状况下，一单位 体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体， 因而其是一种重要的潜在未来资源。 天然气水合物 是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源。它是水和 天然气在高压和低温条件下混合时产生的一种固态物质， 外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃水”、 “气冰”、“固体瓦斯”之称，被誉为21世纪具有商业开 发前景的战略资源，天然气水合物是一种新型高效能源， 其成分与人们平时所使用的天然气成分相近，但更为纯净， 开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放 出大量的甲烷气体。
可燃冰是清洁能源
• 天然气水合物使用方便，燃烧值高，
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海底宝贝来之不易
• 可燃冰是天然气和水结合在一起的固体化合物，外形与冰 相似。由于含有大量甲烷等可燃气体，因此极易燃烧。同
等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要
多出数十倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气，避免了
最让人们头疼的污染问题。科学家们如获至宝，把可燃冰 称作“属于未来的能源”。
• 天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，对人类 生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷， 其温室效应为 CO2 的 20 倍，温室效应造成的异常气候 和海面上升正威胁着人类的生存。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，若有 不慎，让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去， 将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合 物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，还会改变沉 积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性， 使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施， 如：海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等
未来动力的希望，是 21 世纪具有良好前景的后续能源。
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可燃冰被西方学者称为“21世纪能源”或“未来新能
源”。迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探
明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源(煤、石
油、天然气、油页岩等)储量的两倍以上，其中海底可燃
冰的储量够人类使用1000年。
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可燃来自百度文库的缺点
•
可燃冰这种宝贝可是来之不易，它的诞生至少要满足
三个条件：第一是温度不能太高，如果温度高于20℃，它
就会“烟消云散”，所以，海底的温度最适合可燃冰的形
成；第二是压力要足够大，海底越深压力就越大，可燃冰
也就越稳定；第三是要有甲烷气源，海底古生物尸体的沉
积物，被细菌分解后会产生甲烷。所以，可燃冰在世界各
什么是可燃冰
• 天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又 被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。它是在 一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、 PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时 组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物（碳的电 负性较大，在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键， 构成笼状结构）。它可用mCH4·nH2O来表示，m代表水 合物中的气体分子，n为水合指数（也就是水分子数）。 组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同 系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水 合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子 含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物 （Methane Hydrate）。
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可燃冰的资源量
• 世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里，据估算， 海洋里天然气水合物的资源量是陆地上的 100 倍以上。
据最保守的统计，全世界海底天然气水合物中贮存的甲烷
总量约为 1.8 亿亿立方米 (18000 × 10^12m3 ) ，约合
1.1 万亿吨 (11 × 10^12t) ，如此数量巨大的能源是人类
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可燃冰的成因
• 可燃冰是天然气分子（烷类）被包进水分子中， 在海底低温与压力下结晶形成的。形成可燃冰有 三个基本条件：温度、压力和原材料。首先，可 燃冰可在0℃以上生成，但超过20℃便会分解。 而海底温度一般保持在2~4℃左右；其次，可燃 冰在0℃时，只需30个大气压即可生成，而以海 洋的深度，30个大气压很容易保证，并且气压越 大，水合物就越不容易分解。最后，海底的有机 物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充 足的气源。海底的地层是多孔介质，在温度、压 力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会 在介质的空隙间中生成。
可燃冰燃烧方程式
• CH4·8H2O+2O2=CO2+10H2O • （反应条件为“点燃”）
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可燃冰的发现
• 早在1778年英国化学家普得斯特里就着手研究气体生成 的气体水合物温度和压强。1934年，人们在油气管道和 加工设备中发现了冰状固体堵塞现象，这些固体不是冰， 就是人们现在说的可燃冰。1965年苏联科学家预言，天 然气的水合物可能存在海洋底部的地表层中，后来人们终 于在北极的海底首次发现了大量的可燃冰。19世纪70年 代，美国地质工作者在海洋中钻探时，发现了一种看上去 像普通干冰的东西，当它从海底被捞上来后，那些“冰” 很快就成为冒着气泡的泥水，而那些气泡却意外地被点着 了，这些气泡就是甲烷。据研究测试，这些像干冰一样的 灰白色物质，是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成 的固态混合物。目前的科研考察结果表明，它仅存在于海 底或陆地冻土带内。纯净的天然气水合物外观呈白色，形 似冰雪，可以像固体酒精一样直接点燃，因此，人们通俗 而形象地称其为“可燃冰”。
大洋中均有分布。
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可燃冰的结构
• 甲烷在高压低温的极 端条件下生成的水合 物，大多数在海底。 水分子通过氢键紧密 缔合成三维网状体， 能将海底沉积的古生 物遗体所分解的甲烷 等气体分子纳入网状 体中形成水合甲烷。 这些水合甲烷就象一 个个淡灰色的冰球， 故称可燃冰。化学式 为CH4·8H2O。
• 可燃冰分子结构示意图 4
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可燃冰的分布
• 天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的 斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以 及海洋和一些内陆湖的深水环境。在标准状况下，一单位 体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体， 因而其是一种重要的潜在未来资源。 天然气水合物 是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源。它是水和 天然气在高压和低温条件下混合时产生的一种固态物质， 外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃水”、 “气冰”、“固体瓦斯”之称，被誉为21世纪具有商业开 发前景的战略资源，天然气水合物是一种新型高效能源， 其成分与人们平时所使用的天然气成分相近，但更为纯净， 开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放 出大量的甲烷气体。