在山西地质博物馆“大地宝藏”展厅,经常有很多观众被一套山西煤层气模型所吸引,这个模型展示了煤层气资源开发与运输的全流程。接下来就让我们一起探秘煤层气的世界吧!
说到煤层气,大家可能比较陌生。顾名思义,煤层气就是赋存在煤层当中的气,是天然气的一种,其主要成分是甲烷。
之前的节目我们讲到了煤炭,大约在3亿年前,现今的三晋大地还是一片茂密的森林,经过沧海桑田的变迁,这些植物被埋入地下,经过一系列神奇而复杂的物理化学作用形成了煤炭。在成煤过程中,会生成甲烷和二氧化碳等气体。由此可见,煤层气是在煤炭形成过程中孕育出来的精灵,它与煤炭相生相伴,可以说只要有煤炭的地方就有煤层气。山西不仅是著名的“乌金福地”,同时也是当之无愧的“气源之乡”,尤其以沁水盆地和黄河东岸一带资源最为丰富,全省煤层气资源量高居全国首位,开发利用量也达到了全国总量的90%左右。
众所周知,一个杯子有多大的空间就可以容纳多少水。同样,岩石储层中有多大的孔隙空间就可以容纳多少煤层气。煤层气分子或以游离状态存在于岩石的孔隙中,或以溶解的状态存在于水中。但是,煤层气有一个非常神奇的特征,这些气体分子以一种特殊的状态吸附在煤炭基质表面,一吨煤炭的体积只有0.55-0.75立方米,却可以容纳大约30立方米的煤层气。
其实煤层气还有另外一个大家耳熟能详的名字--“瓦斯”。瓦斯实际上是煤矿开采过程中释放出来的煤层气与空气的混合物,它是煤矿安全的第一杀手,一个意外的火花就可能酿成一场矿难悲剧。但是随着科学与技术的发展,人们对其认识逐步深入,将其从地下大规模开采出来,不仅有效保障了矿工的生命安全,而且因其燃烧后几乎不产生任何废气而成为新兴的清洁能源。
那么煤层气有什么用处呢?煤层气的用途非常广泛,可以用作民用、工业、发电、交通和化工等的燃料。在我们的日常生活中,城市里穿梭的公共汽车、家中做饭用的燃气、北方冬季的供暖等等,到处都有煤层气的影子。
通常人们很容易将煤层气与日常生活中的煤气相混淆。其实,煤气是以煤炭为原料加工制得的,主要成分为一氧化碳和氢气,不仅发热值较低,而且被人吸入后会与血液中的血红蛋白相结合,从而引起中毒,同时因为它比空气重,一旦发生泄露的话会向下沉积,很容易引发爆炸和火灾。与煤气相比,煤层气就要“温柔善良”许多,不仅能够燃烧出代表高温的“蓝火苗”,也不会引起中毒,而且它的密度仅仅是空气的0.55倍,稍有泄露会向上扩散,只要保持室内空气流通,即可避免爆炸和火灾,使用时更安全。
稿:孙泽飞
播讲:石玥
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