可燃冰的作用是什么?
可燃冰,简称ICE,又称低温燃料、冷煤或气态氢碳化合物等,是由水(H2O)与甲烷(CH4)通过物理作用形成的一种晶体,化学式为CH4·8H2O。 它具有热值高、洁净无毒、来源丰富等诸多优点,被视为“最有前景的替代燃料”之一。 但是现在还没有被广泛使用的原因是:
1.密度大:1立方米可燃冰的体积约等于1.7吨,而煤的密度是1.5吨/立方米。相同重量的可燃冰的体积只有煤的十分之一,运输和存储不方便。目前,对开采出的可燃冰进行大量储存,只能先压缩成气体,再运输至需要的地方。这一过程会消耗大量的能源,增加成本和污染。
2.能量释放不稳定:目前,人们所利用的可燃冰的能量主要是其中的甲烷。但是,在可燃冰里甲烷的含量一般只有5%左右,其他的都是水蒸气和一氧化碳等化合物。要想提取出甲烷并加以利用,必须先将其中的化合物转化为甲烷,这个转化过程效率很低。同时,由于各个颗粒内的化合物比例不一,在燃烧过程中各颗粒间的反应也存在差异,导致其燃烧不稳定,容易爆燃或者复燃。这些问题都使得可燃冰的利用受到限制。
3.成本太高:作为新型清洁能源,可燃冰的利用有着巨大的发展潜力,但是现在还面临许多难以解决的问题,技术还不够成熟,成本很高。以制氢为例,目前采用最广泛的硫酸盐电解水的成本大约每千克6美元,而采用可燃冰制氢的成本大概要每千克60美元,前者约为后者的10倍。如果考虑全生命周期成本,包括前期投资、燃料消耗以及减排的其他因素,相比传统化石燃料,使用可燃冰所产生的经济效益并不高。