可燃冰-经济部石化产业高值化推动办公室.PDF

經濟部石化產業高值化推動辦公室 High-Value Petrochemical Industry Promotion Office, MOEA  可燃冰是?在哪裡? 大家都想要？  目前科學家擔心甚麼？  可以用在甚麼產業? 紅豆冰 綠豆冰 黑豆冰 經濟部石化產業高值化推動辦公室 High-Value Petrochemical Industry Promotion Office, MOEA 可燃冰是 甲烷水合物（Ｍethane Hydrate ） • 甲烷水合物又稱甲烷冰、可燃冰、甲烷氣水包合物，是一種由水與甲烷兩種元素所 組成的物質，這種外表像是冰塊的物質可直接點火燃燒，所以有可燃冰的稱號。 • 可燃冰在微觀的世界裡，數個水分子形成一結晶型態，將一個甲烷分子包覆在內， 就像一個甲烷分子被鎖在牢籠中，分子式為CH ∙8H O 。 4 2 • 可燃冰結構一型水合物 ，在每單位晶胞內有： －六個十二面體 （有20個水分子 ）與兩個十四面體 （24個水分子 ）的牢籠結構 。 －每個多面體的結構內 ，含有1個甲烷分子 。 石化小故事 可燃冰科學家本認為存在於低溫，水以冰型式出現 氫鍵 （不同水分子的氫和氧原子間） 的星球，但直到1930年代俄羅斯人在凍土層的天然 氣管線因堵塞才發現可燃冰的存在。 直到1980年代的全球地質調查才確定全球可燃冰廣 泛分布於海底。 甲烷分子, CH4 水分子, H O 2 圖片來源： BBC 圖片來源： U.S. DOE 經濟部石化產業高值化推動辦公室 High-Value Petrochemical Industry Promotion Office, MOEA 可燃冰怎麼形成？藏在？ 可燃冰成形的成形 • 形成可燃冰最重要三要素：溫度、壓力、原材料 （甲烷與水）。環境中不只是低溫、高 壓、和甲烷與水的存在，還需要合適的氣體飽和度以及環境PH值。 • 地球上有兩種地形出現可燃冰：永凍原下、深海床上。 永凍原: 深層凍土下 ，含有水分與地下水源 ，以及其中因生物有機體所產生富有甲烷的 沼氣 ，加上地熱釋放的甲烷 ，形成可燃冰 ，但僅占全球可燃冰的1% 。 深海床: 海床因地殼運動有不少裂縫 ，而從地熱釋出的甲烷會由此裂縫溶入海洋中 ，海 水也藉此進入海床下 。冰冷的海水在高壓的環境開始包覆甲烷 ，沿著海床或海 床下形成數量龐大可燃冰 。 永凍原下 深海床上 凍土下與海面 下的甲烷會隨 著時間逐漸釋 海平面下 ，每增 放至大氣中 ， 至少900公尺深的永凍土層 至少460公尺深 加10 公尺 ，增 所以當南北極 加一大氣壓 。 冰層融化 ，大 460 公尺深度約 量的甲烷氣也 生物有機體產生的甲