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天然气——家用燃料

天然气——家用燃料

天然气——家用燃料

全世界所用的能源中,有超过百分之20是天然气(瓦斯)。天然气是从哪里来的呢?这种燃料怎样转为可用的气体?现在,世上天然气的存量还有多少呢?

很多科学家相信,很久很久以前的植物和动物尸体(包括浮游生物)腐烂之后就慢慢变成天然气。根据这个说法,沉淀物一层层堆积,当中的微生物上有沉淀物和淤泥的压力,下有地心的热力,过了一段很长的时间之后,就把有机质转变为煤、天然气、石油等化石燃料。随着时间过去,大部分的天然气会流入岩石间的空隙中,有时会形成巨大的地下天然气储存库,也就是天然气田,而在这上面有一层实心的岩石将这些气体密封在地底下。有些天然气田非常大,藏有好几万亿(兆)立方米的天然气。那么,怎样才能找到天然气田呢?

探测天然气

探测天然气的工具包括,进行遥感探测的人造卫星、全球卫星定位系统(GPS)、电脑和反射震测装置,这些工具使人更容易准确地探测天然气田的位置。反射震测法的原理是探测地下岩石层的反射声波,科学家会收集这些声波绘出声波图,再根据这个图来判断地底下是否有天然气田。而通常人会用一点点炸药或安装在特别货车上的震动器来制造声波。声波传递至地壳后再反射回接收器,接收器会将资料传到电脑,电脑再将地底下的岩石层以3D立体动画呈现出来。科学家看岩石层的立体动画就可以判断哪里可能有天然气田。

海上探勘天然气田时,则利用高压空气枪将压缩的空气、水蒸气或水射入海里制造声波,声波传递至海底地层后反射回水中的接收器,再经由拖曳于探测船尾的长电缆传回船上。之后,研究员可以用接收器的资料绘制电脑动画,分析海底下的能源分布。

由于开发天然气田的费用很高,所以天然气田一定要有足够的蕴藏量才会开采。首先,地质学家要确定两件事,一是气体压力,二是天然气田的蕴藏量。地质学家可以用一种测量仪来准确地测量气体压力,但天然气田的蕴藏量就比较难估计。不过有一个方法可以测量,就是先测出天然气田的压力,记下读数,然后放出一定数量的气体,接着再测量天然气田的压力。如果气体压力读数没什么改变,就表示这天然气田的蕴藏量很多;要是气体压力读数改变很大,就表示这天然气田的蕴藏量很少。

转为可用的气体

天然气抽出来之后就会经由管道送到提炼厂,提炼厂会剔除不用的化学物质,比如二氧化碳、氢化硫、二氧化硫和水气,因为水气会使管道生锈。剔除不用的化学物质后会用低温蒸馏天然气,把有不燃性的氮除掉,并萃取出有用的氦、丁烷、乙烷、丙烷。最后剩下的就是浓度很高的纯甲烷,而甲烷是无色、无味、易燃的。正因为甲烷是天然的产品,所以又叫做天然气。

为了让人可以安全地使用天然气,天然气公司都会添加少量的臭味剂,就是硫磺化合物,要是天然气意外泄漏,人也可以闻到,并关掉天然气,这样就不会造成气体爆炸。虽然有这个小缺点,但比起其他的化石燃料例如煤和石油来说,天然气实在是干净多了。

为了方便运送,有些天然气会冷却到很低的温度,变成液化天然气。丁烷、丙烷通常会转为液化石油气(LPG),在有些国家,人做饭时通常会用液化石油气。另外,公共汽车、拖拉车、货车和其他车辆,也常常使用液化石油气。现在,丁烷、丙烷这两种化学物质也可以用来制造一些产品,例如,塑料、溶剂、人造纤维和一些有机产品。

资源有限

天然气和所有的化石燃料都是很有限的资源。据估计,全世界可用的天然气资源还有百分之45尚未开发。如果这个数据是正确的话,根据目前的使用速度,天然气还可以使用大约60年。但很多地方的能源消耗量不断增加,所以这个推测也许很不正确。

世上有些地方工业化的速度非常惊人,这可能让人以为地球上的资源是取之不竭用之不尽的,其实不是!当然,除了化石燃料之外,人还可以使用核能以及再生能源例如太阳能、风力发电,但这些能源能否满足人类愈来愈大的需求呢?这些能源又会不会污染环境?让人可以安全使用呢?只有时间过去才会知道。

[第14页的图解或图片]

(排版后的式样,见出版物)

天然气抽出来之后就会经由管道送到提炼厂,处理之后会供家庭用或商业用

[图解]

天然气井

提炼厂

天然气公司

[第13页的图片]

这个特别的仪器会制造声波,声波会反射回接收器

[第13页的图片]

地质学家会分析声波的3D电脑动画图

[第13页的图片鸣谢]

上图:© Lloyd Sutton/Alamy; 下图:© Chris Pearsall/Alamy