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4. 关于天然气水合物
(1)什么是天然气水合物?
天然气水合物是一种分子晶体。它由水分子形成的笼子包合天然气分子(主要是甲烷分子)构成。水分子之间存在氢键;天然气分子与水分子之间是范德华力。在外观上,天然气水合物很像冰,存在于海底和冰川底部的沉积物中。从海底或冰川底部开采出来的天然气水合物因气压降低,会放出晶体中天然气分子,可以点燃,因而常简称“可燃冰”。
(2)天然气水合物是怎样形成的?
目前流行的理论认为,天然气水合物的形成历史久远,是千万年前的海底生物在海底细菌的分解作用下形成甲烷在高压下被冰捕获形成的。科学家假设在液态水中存在这些水合物笼穴晶核,首次建立了水合物是在液态或固态水的表面上吸附而形成的理论。笼穴也许是水凝固时包藏溶解态的客体分子形成的。
(3)天然气水合物总量有多大?
据估计,天然气水合物中的甲烷的总量按碳计至少为已经发现的所有化石燃料(煤、天然气和石油)中的碳的2倍,1994年估计,按碳计储量为1.4×1017 kg。这种估计也可能仍是保守的。换言之,天然气水合物是蕴藏量最丰富的燃料资源。