天然气水合物的新奥秘：我国科学家首次证实其可达海表
- 2023年11月25日 15:58:15来源：化工仪器网点击：27671
【化工仪器网 项目成果】 海洋覆盖了地球表面的大部分，蕴藏着丰富的生物和矿产资源。其中，天然气水合物作为重要的矿产资源之一，因其潜在的能源价值和环境意义备受关注。然而，关于天然气水合物在海洋中的分布和形成机制，仍存在许多争议和未解之谜。这些由天然气与水在地下高压环境下形成的冰状物质，被认为是一种潜在的清洁能源，同时也在全球气候变化、地球物理和地质学等领域具有深远的影响。
近日，中国科学院海洋研究所科研人员基于自主研制的深海原位拉曼光谱探测系统，构建了天然气水合物上升时随水深变化的演化模型，并通过深海原位实验首次证实了天然气水合物可携带冷泉气体到达海表。
这一发现立即引起了全球科学界的关注。此前，人们普遍认为天然气水合物只能在深海高压环境下稳定存在，而这一新发现挑战了这一观点。科学家们推测，天然气水合物可能在特定的环境条件下，如海洋表面温度的波动或盐度的变化等因素影响下，能够形成并稳定存在，又或许是在漫长的地质历史时期中，经常发生的大规模环境变化与海底大量天然气水合物的分解有关。
天然气水合物分解会释放出甲烷气体，而甲烷气体具有较强的温室效应。这意味着，当天然气水合物发生失稳分解时，大量的甲烷气体会被释放到海洋中。然而，近几十年来，人们对天然气水合物的性质和稳定性进行了大量的实验、预测和评估，但截至目前，我们仍然不清楚天然气水合物发生失稳后在海洋中上升的过程。
此外，我们还不清楚天然气水合物携带的甲烷气体在海水中能够到达的深度。这就意味着，我们对于天然气水合物分解对海洋生态系统的影响还存在一定的不确定性。
针对这一问题，中国科学院海洋研究所张鑫团队，使用“科学”号科考船及“发现”号ROV深海机器人(水下缆控潜器)，利用活跃的冷泉喷口进行天然气水合物上升分解原位实验，并通过拉曼光谱探测系统实时监测天然气水合物上升过程中的相态变化。研究结果发现，水合物在海水中上升会经历三个阶段的变化：第一阶段是形貌没有变化，但存在气体逸出过程的亚稳态阶段；第二阶段，外围水合物分解与内部水合物生长共存；第三阶段，内部水合物完全分解。
科学家们综合研判认为，水合物膜的形成能够大大增加甲烷气体的生存能力，可携带甲烷气体到达较浅的深度甚至是大气，这可能是冷泉气体影响浅层水体或者大气环境的一种重要运输方式。
这一发现不仅具有学术价值，也具有实际应用前景。首先，天然气水合物作为清洁能源的潜力巨大，如果能够掌握其形成和分解的机理和条件，将有助于开发更有效的开采技术，从而为能源供应提供新的来源。其次，天然气水合物的存在和分布可能会影响海洋生态系统和全球气候变化，进一步研究其生态和环境效应将有助于我们更好地理解地球系统的运行规律。
这项实验首次证实了天然气水合物可以到达海洋表面，为我们认识和理解海洋生态系统提供了新的视角。同时，这一发现也为我们开发和利用海洋资源提供了新的可能。尽管仍有许多问题需要解决，但随着科学技术的不断进步，我们有望在未来更好地理解和利用海洋中的天然气水合物。
(资料来源：光明日报)
关注本网官方微信 随时阅读专业资讯
- 国家发改委：贯彻落实设备更新方案 推动重点用能单位能效诊断 2024-05-17 15:41:14
- 近日，国家发展改革委办公厅印发《关于深入开展重点用能单位能效诊断的通知》。旨在开展重点用能单位能效诊断，推进节能降碳改造和用能设备更新。
- 《电力市场监管办法》正式印发 在能源转型与能源需求间把握平衡 2024-05-17 14:18:59
- 电力体制改革事关民生发展，全面推动电力体制改革能够影响电力市场竞争力、改善电力供应条件、促进电力产业转型升级、提高经济效益、实现能源资源优化配置以及满足多元化电力需求，有利于经济社会绿色稳定发展。
- 重大突破！“本源悟空”核心部件实现完全国产化 2024-05-16 11:08:31
- 昨日，中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”核心部件——高密度微波互连模组在合肥完成重大突破，成功解决“一根线”的“卡脖子”问题，实现完全国产化。
- 工信部：4月新能源汽车产销量同比增长均超30% 2024-05-14 09:08:23
- 4月，新能源汽车产销分别完成87万辆和85万辆，同比分别增长35.9%和33.5%。
- 又一结合 新型声学材料让无线设备更小更高效！ 2024-05-13 13:48:21
- 据最新一期《自然·材料》杂志报道，美国亚利桑那大学怀恩特光学科学学院和桑迪亚国家实验室的科研人员，共同研发出一种能够操纵声子的新型合成材料。这种材料被认为是声学应用中的一次重大突破。
版权与免责声明
- 凡本网注明“来源：化工仪器网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：化工仪器网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其它来源（非化工仪器网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
