冰也能燃烧吗

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所属分类:科学故事
摘要

冰在夏天是少年朋友最喜欢的消暑饮料,怎么也能成为燃料呢?因为,此种“冰”非那种冰。我们所说的“冰”,不是由水凝结而成的自然冰,而是由天然气——甲烷的水溶液凝结而成的。它蕴藏在海岸深处的地层中,外表和特征都与自然冰相似,但是它能直接燃烧。所以,科学家把它称为“可燃冰”、“透明煤”。可燃冰是怎么来的?它是高压、低温的产物。海洋深处的压力究竟有多大?让我们先来看一个故事。1963年4

  冰在夏天是少年朋友最喜欢的消暑饮料,怎么也能成为燃料呢?因为,此种“冰”非那种冰。我们所说的“冰”,不是由水凝结而成的自然冰,而是由天然气——甲烷的水溶液凝结而成的。它蕴藏在海岸深处的地层中,外表和特征都与自然冰相似,但是它能直接燃烧。所以,科学家把它称为“可燃冰”、“透明煤”。可燃冰是怎么来的?它是高压、低温的产物。海洋深处的压力究竟有多大?让我们先来看一个故事。

  1963年4月10日,当时美国海军中最先进最复杂的攻击型核潜艇“长尾鲨号”,在水中试验潜艇下潜深度。当下潜到240多米时,艇体发出一种尖细的叫声,叫声混杂在各种声音里,并没有引起人们的注意。战士们都沉醉在兴奋和激动中,因为这个深度是海军以前从未到达的深度,他们正在走前人从没走过的路。到了300多米时,刺耳的尖细叫声更加频繁急促。“砰!”潜艇的辅机舱突然传来巨大的金属爆破声。巨大的深水压力把海水汽化成浓密的雾弥盖了辅机舱。不久,核反应堆停止工作,潜艇主机车停车。艇长采取了一系列应急措施都无济于事,潜艇继续下沉。接着,机舱传来惊天动地的巨响,1500吨海水冲进受伤的潜艇。艇内通常约每平方厘米1千克的空气压力,急剧上升到至少每平方厘米56千克,那些没有被水流冲杀的战士,顷刻间被高压空气压死了。巨大的水下压力使“长尾鲨号”核潜艇从此消失了,129名艇员全部丧生。这一水下大悲剧惊动了美国朝野,传遍全球。

  在海洋中,海洋的动物和微生物遗骸不断沉积在海底,会分解出一种甲烷气体。由于洋底的温度低而水压力非常高,所以,大部分甲烷气体不是逃逸到水面,而是被压力压到沉积岩细微的孔隙内转化为水合物。这些充满水合物结晶体的沉积物,随着时间的推移,被新的沉积物覆盖。这时,水合物开始分解,气泡冲破冰的封锁,沿着弯弯曲曲的缝隙和孔隙向上运动,重又进入上面的水合物形成区……这样,在数百万年的漫长岁月里周而复始,形成了固体化合物——冰矿矿床。

  地球上冰矿的蕴藏量十分惊人。美国和加拿大沿海地区蕴藏量估计达数百亿立方米,可供开采几百年。在俄罗斯的里海、黑海和鄂霍次克海也取出了含可燃冰矿的岩芯。新西兰、印度、日本等国都有可燃冰矿存在。

  只是目前世界上还没有开采冰矿的经验和技术。人们正在研究开采方法。可以预料,随着科学技术的进一步发展,不远的将来,这一难题会得到解决。到那时,人类就可以用冰做饭、取暖、炼钢、发电等。 

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