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- 但是可燃冰也有極高的環境風險，因為可燃冰含有甲烷，對於大氣暖化的作用是二氧化碳的25倍，在海底開採過程中非常容意外洩，也不易儲藏與運輸。 如果甲烷大量排入大氣中，將劇烈改變大氣氣候，演變為生態浩劫。
www.chinatimes.com/realtimenews/20170607005144-260410
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可燃冰開發難嗎?
可燃冰破裂會怎樣?
可燃冰可以釋出多少天然氣?
可燃冰如何開採?
- 熱電轉換再興起
- 找出最優質的熱電材料
- 控制晶格和缺陷，不讓熱傳過去！
- 熱電材料自有用武之地
身處能源轉型的關鍵時刻，我們不由得擔心，再生能源真的足以補上電力缺口嗎？還有沒有其他新興的發電方法呢？有的！用廢熱發電，聽起來很不錯吧？畢竟在日常生活中，我們也受夠廢熱了。汽車、冷氣等機械廢熱，加上太陽的輻射熱等，這些煩人的廢熱如果能拿來發電，實在是個好主意。 熱電材料就是熱生電的關鍵，它能將（沒用的）熱轉化成（好用的）電。近年來，熱電材料逐漸發展起來，中研院物理所研究員陳洋元從 2006 年起開始研究熱電材料，他說：「熱電材料的發電效率已經有很大的進展！」在不久的未來，熱電材料的應用將愈來愈廣泛，成為能源轉型時代的重要一角。 熱電材料的歷史要回溯到 200 年前，德國科學家西貝克（Thomas Seebeck）在 1821 年發現，材料兩端的溫度差會形成電位差，稱為「西貝克效應」。也就是說...
由於每一度溫差產生的電壓就是「西貝克係數」，直觀來說，西貝克係數愈大的材料，在同樣的溫差下輸出的電壓愈大，是愈好的熱電材料。不過陳洋元補充說，熱電材料除了西貝克係數要高之外，「導電性也要好，除此之外，導熱率不能太好，否則溫差一下子就熱平衡掉了。」考量各種條件之後，科學家訂出了熱電材料的優質係數 ZT 值=（δS2⁄κ）T，其中 σ 是導電係數、S 是西貝克係數，κ 是導熱率，T 是絕對溫度。 於是，研究熱電材料的科學家從幾十年前開始，便朝著符合這些條件的方向努力。陳洋元說：「金屬的導熱都太好了，並不適合當作熱電材料。目前主要的做法是用各種半導體材料，搭配不同的摻雜元素及比例，來找出最佳化的 ZT 值。」 全世界各研究團隊多年下來，針對各種材料組合及摻雜比例，找出了不少值得關注的熱電材料候選者...
找到優秀的材料搭配和比例還不夠！要提升熱電效果，還有一個重要因子：減低熱電材料的導熱率。微觀來看，就是精細地調控材料晶格或內部缺陷。 晶格是材料的骨架，熱的本質是晶格振動，而熱傳導的本質便是晶格裡的原子以振動方式將能量傳遞給鄰近原子。因此，阻礙能量傳遞的方式，就是調控材料內原子的排列，以期達到導熱差、導電好的最終目的。 理想上可以利用「超晶格」，當不同種類的原子像三明治一般層層交替堆疊時，界面的原子與鄰近原子尺寸、重量都不同，這會造成晶格排列不順暢（晶格不匹配），彼此的振動能量也不易傳遞，大部分都會反彈回來，也就達到「導熱不佳」的效果了。 陳洋元進一步解釋，超晶格的每一層材料厚度、比例都必須嚴格控制，「因為我們只希望導熱率降低，但不希望影響到電子的移動。」也因此，這項製程「非常困難，需要的設...
熱電材料在實際應用上，發展得比其他再生能源慢，主要原因還是在發電效率不夠好。目前在室溫下最好的熱電材料，轉換效率約 3~4%，相較之下，太陽能發電目前的轉換效率約在 15~20%。這也是熱電材料在能源發展上較少被提及的主因。 「不過其實熱電材料在 600°C~700°C 的高溫下，轉換效率可以超過 10%。」陳洋元說。因此，幾年前美國一度打算將熱電材料用在汽車的廢熱回收，畢竟燃油引擎的油電轉換效率大約在 30% 左右。「剩下的 70% 都變成廢熱排出去了。如果能把其中 10% 的廢熱轉換成電能，等於是引擎效率的一大躍進。」不過後來，隨著電動車逐漸成為主流發展方向，這項應用也就失去關注了。 熱電材料就這樣無英雄用武之地了嗎？並不是。其實早在 30~40 年前，它就已經應用在太空科技上了。太空船...
2018年12月10日 · 可燃冰：有可能成為未來的能源. 在日本周邊的海底之下，埋藏著甲烷儲層。. 在那裏，甲烷被困在冰晶體結構的水分子中。. 在有些地方，覆蓋在 ...
2017年5月18日 · 可燃冰開發難度甚高，如果開採過程中不慎導致甲烷氣體大量泄漏，將可能引發强烈溫室效應。. 中國國務院表示，今次是關鍵一步，未來仍要依靠科技，保護海洋，推進綠色發展。. 中國國土資源部宣布成功試採天然氣水合物 （即可燃冰）。. 可燃冰分 ...
2018年12月10日 · 可燃冰：有可能成为未来的能源. 在日本周边的海底之下，埋藏着甲烷储层。. 在那里，甲烷被困在冰晶体结构的水分子中。. 在有些地方，覆盖在 ...
天然氣水合物可以直接點火燃燒，形成冰火共存燃燒的情形，因此也被稱為可燃冰。 水合物的發現最早是緣於傳統油氣開採時，由於降壓膨脹導致管線中的氣體與水處於低溫但相對高壓的狀態，生成水合物並堵塞產管線，為了抑制水合物生成，可以在管線中加入 ...
2023年10月13日 · 据中国地质调查局网站介绍，可燃冰，是一种气体分子和水分子在低温高压下形成的结晶物质，学名“天然气水合物”，分解为气体后，甲烷含量一般在80%以上，最高可达99.9%。 可燃冰外貌极像冰雪，遇火可以燃烧，又称“气冰”、“固体瓦斯”等。 自然界中多呈块状、层状、透镜状、结核状、脉状、浸染状、分散状等形态。 2007年起，在我国海域陆续发现了多种形态的可燃冰，2009年我国祁连山冻土区发现的可燃冰则以裂隙充填型为主。 可燃冰的形成需要大量的烃类气体，这些烃类气体有的来自于微生物的分解，也有一些来自于深部油气田的热降解，当然也有两者混合形成的。 因此分为三种类型，分别是微生物气型、热解气型、混合气型。 在海域发现的可燃冰绝大多数为微生物气型，我国南海北部海域发现的主要属于这种类型。
