2010/01/14

[豆知識]甲烷水合物

因為捷運站廣告的關係,大家都知道畜牧業邪惡!?吃牛肉、豬肉很邪惡(但很好吃)!?牛豬愛放屁更邪惡!?因為甲烷的關係,希望大家多吃素來幫地球降溫。或許有人知道,除了二氧化碳CO2之外,最恐怖的東西就是"甲烷",它對溫室效應的暖化效果是二氧化碳的22倍,除了邪惡的豬牛肉所產生的甲烷以外,還有一個不定時炸彈 - "甲烷水合物"。

記得當兵的時候曾經看過"群"這本小說,也還寫過簡易評論,它算得上很早期的環保小說,當中就有提"甲烷水合物",科學人雜誌最近剛好又再提到一次,讓我比較清楚問題和嚴重性,再來看看維基百科的解釋:
甲烷氣水包合物(Methane clathrate),也稱作甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物或可燃冰,為固体形态的水於晶格(水合物)中包含大量的甲烷。最初人們認為只有在太陽系外圍那些低溫、常出現冰的區域才可能出現,但後來發現在地球上許多海洋洋底的沉積物底下,甚至地球大陸上也有可燃冰的存在,其蕴藏量也較為豐富。

甲烷氣水包合物在海洋淺水生態圈中是常見的成分,他們通常出現在深層的沉澱物結構中,或是在海床處露出。甲烷氣水包合物據推測是因地理斷層深處的氣體遷移,以及沉澱、結晶等作用,於上昇的氣體流與海洋深處的冷水接觸所形成。

在高壓下,甲烷氣水包合物在 18 °C 的溫度下仍能維持穩定。一般的甲烷氣水化合物組成為 1 摩尔的甲烷及每 5.75 摩尔的水,然而這個比例取決於多少的甲烷分子「嵌入」水晶格各種不同的包覆結構中。據觀測的密度大約在 0.9 g/cm³。一升的甲烷氣水包合物固體,在標準狀況下,平均包含 168 升的甲烷氣體
雖然說,上面的解釋很複雜,簡而言之,南北極的大陸邊緣,冰了滿滿的的動植物屍體累積成的甲烷水合物(固體),如果溫度上升太多,這些屍體就會變質而產生更多的甲烷(氣體),溫度就會上升更快,然後就是一個惡性循環: 溫度上升→水合物變質→更多甲烷 →溫度上升更快。當然也有科學家還在想利用它們的方法,例如當成天然氣使用,試著拿來當成燃料,不過困難度還是很高,因為要在低溫高溫的控制,還有分布量並不是像石油那麼集中好開採。總而言之,雖然最近是有比較冷(北極震盪 or 小冰河?!),還是不能乎視溫室效應,總之,減少碳排放多做不會錯,至於肉呢,至少要配點蔬菜吃健康比較重要。

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