โรงเรียนบ้านนาพา

หมู่ที่ 5 บ้านนาพา ตำบลถ้ำพรรณรา อำเภอถ้ำพรรณรา จังหวัดนครศรีธรรมราช 80260

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

084 8416136

น้ำแข็งที่ติดไฟ มีความคืบหน้าอย่างมากในการทดสอบน้ำแข็งที่ติดไฟได้

น้ำแข็งที่ติดไฟ ปัญหาด้านพลังงานของโลกผูกติดอยู่กับน้ำแข็งชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นน้ำแข็งที่ติดไฟได้ ทำไมน้ำแข็งถึงยังไหม้อยู่เพราะส่วนประกอบของน้ำแข็งนี้ไม่ใช่น้ำแต่เป็นก๊าซธรรมชาติ พูดง่ายๆก็คือน้ำแข็งเกิดจากก๊าซธรรมชาตินั่นเอง น้ำแข็งที่ติดไฟได้นั้นคล้ายกับของแข็งก๊าซธรรมชาติที่ถูกบีบอัด และน้ำแข็งที่ติดไฟได้นั้นจะมีปริมาตรมาตรฐานเทียบเท่ากับก๊าซธรรมชาติ 164 ลูกบาศก์เมตร

เป็นเพียงว่าน้ำแข็งที่ติดไฟได้นั้นไม่ง่ายที่จะได้รับโดยธรรมชาติ น้ำแข็งที่ติดไฟได้เหมือนกับก๊าซธรรมชาติ ส่วนประกอบหลักคือมีเทนแต่น้ำแข็งที่ติดไฟได้คือมีเทน-ไฮเดรตอีกรูปแบบหนึ่ง ก๊าซธรรมชาติเช่นเดียวกับน้ำมัน ถูกเก็บไว้ในเปลือกโลกแต่มีอยู่ในชั้นผิวตื้นของเปลือกโลก และน้ำแข็งที่ติดไฟได้คือมีเทน ในชั้นลึกของเปลือกโลกเนื่องจากความดันสูง อุณหภูมิต่ำ และน้ำที่ไหลมารวมกัน

ดังนั้นชื่อทางวิทยาศาสตร์ของน้ำแข็งที่ติดไฟได้คือก๊าซธรรมชาติไฮเดรต ซึ่งเป็นก๊าซธรรมชาติรูปแบบพิเศษที่สามารถเผาไหม้ได้ และผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ส่วนใหญ่เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากสภาพของการก่อตัวที่รุนแรงน้ำแข็งที่ติดไฟได้ จึงมีอยู่ในส่วนลึกของไหล่ทวีปชายฝั่งทะเลลึกและลึกลงไปในทะเลสาบบางแห่ง บรรพบุรุษของน้ำแข็งที่ติดไฟได้คือสิ่งมีชีวิตต่างๆ

ซึ่งถูกฝังอยู่ในเปลือกโลกหลังจากเผชิญกับเหตุการณ์การสูญพันธุ์ และอินทรียวัตถุของพวกมันเองก็ก่อตัวเป็นก๊าซมีเทนในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โดยทั่วไปแล้วน้ำแข็งและก๊าซธรรมชาติที่ติดไฟได้ซ้อนทับกับน้ำมันแต่น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติจะอยู่ชั้นบนและอยู่ในชั้นล่าง ตามเงื่อนไขของการก่อตัวมีเหตุผลที่จะกล่าวว่าขั้วโลกเหนือ และใต้มีน้ำแข็งที่ติดไฟได้มากที่สุด

โชคไม่ดีที่การวิจัยของมนุษย์เกี่ยวกับน้ำแข็งที่ติดไฟได้ไม่เท่าพลังงานฟอสซิลแบบดั้งเดิม น้ำแข็งที่ติดไฟ ได้ในขั้วโลกเหนือและใต้นั้นที่ยังหาคำตอบไม่ได้ นอกจากโลกแล้วยังเชื่อว่าน้ำแข็งที่ติดไฟได้มีอยู่ทั่วไปในจักรวาล และมีน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในระบบสุริยะเพียงแห่งเดียว หลายคนคิดว่าในดาวหางมีน้ำแข็งที่ติดไฟได้ ดังนั้น เมื่อมันถูกับชั้นบรรยากาศก็จะเผาไหม้

ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องยากที่จะหาเศษอุกกาบาตที่หลงเหลืออยู่เมื่อดาวหางมายังโลก เนื่องจากองค์ประกอบหลักของดาวหางคือน้ำแข็งและธาตุต่างๆก๊าซ มีดาวเทียมในระบบสุริยะที่เรียกว่าไททัน หรือที่เรียกว่าไททัน ส่วนประกอบหลักของมันคือมีเทนและน้ำ มีบรรยากาศที่มีความกดอากาศ 1.5 เท่าของโลก นักดาราศาสตร์เชื่อว่ามีน้ำแข็งที่ติดไฟได้จำนวนมากบนไททัน

ซึ่งเป็นรากฐานของดาวเคราะห์ดวงนี้ น้ำแข็งที่ติดไฟได้ 1 ลูกบาศก์เมตร สามารถปล่อยก๊าซธรรมชาติออกมา 164 ลูกบาศก์เมตร ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นสาระสำคัญของความเข้มข้นเหตุใดน้ำแข็งที่ติดไฟจึงไม่สั่นคลอนตำแหน่งของพลังงานฟอสซิลแบบดั้งเดิม เหตุผลหลักคือการขุดน้ำแข็งที่ติดไฟได้นั้นยากเกินไป สถานที่ที่น้ำแข็งติดไฟได้นั้นมีความยุ่งยากมากทั้งบนชั้นชายฝั่งที่แผ่นดินบรรจบกับมหาสมุทร

น้ำแข็งที่ติดไฟ

ในทะเลลึกหรือแม้แต่ในขั้วโลกเหนือและใต้ที่ปกคลุมด้วยธารน้ำแข็ง ขั้นตอนแรกในการขุดน้ำแข็งที่ติดไฟได้คือการค้นหานั่น คือต้องมีการสำรวจสำหรับก๊าซธรรมชาติระดับตื้น ไม่จำเป็นต้องค้นหา และบางครั้งมันก็จะปรากฏขึ้นเอง น้ำแข็งที่ติดไฟได้ซ่อนอยู่ในที่ลึกมาก หากต้องการค้นหาคุณต้องส่งยานสำรวจใต้ทะเลลึกไปยังก้นทะเลเพื่อค้นหา

ขั้นตอนนี้เพียงอย่างเดียวทำให้หลายๆประเทศหยุดชะงัก เพราะไม่ใช่ทุกประเทศที่มีเครื่องตรวจจับใต้ทะเลลึกในปัจจุบัน ประเทศที่ค้นพบน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในโลกล้วนเป็นประเทศที่มีความชำนาญในการดำน้ำลึก ขั้นตอนที่สองคือการนำตัวอย่างมาวิเคราะห์น้ำแข็งที่ติดไฟได้ ไม่ใช่สารบริสุทธิ์และจะมีการผสมสารต่างๆเข้าไปด้วย ซึ่งสารบางอย่างไม่จำเป็นสำหรับมนุษย์

น้ำแข็งที่ติดไฟได้ที่เราเห็นในทีวีได้ขจัดสิ่งเจือปนออกแล้วจึงดูสะอาดขึ้น คล้ายกับแอลกอฮอล์แข็งในร้านอาหาร ในความเป็นจริงน้ำแข็งที่ติดไฟได้ซึ่งเพิ่งถูกขุดออกมานั้น ดูเหมือนก้อนน้ำแข็งสกปรกผสมกับดินจำนวนมาก หลังจากการวิเคราะห์จะสามารถหาปริมาณสำรองน้ำแข็งที่ติดไฟได้ และสามารถประมาณปริมาณน้ำแข็งที่ติดไฟได้ทั้งหมดในประเทศของตนเอง

ขั้นตอนที่สามคือเหมืองกระบวนการนี้ยากมากและยากกว่าพลังงานใดๆ เพราะไม่สามารถขนส่งทางท่อเช่นน้ำมันและก๊าซธรรมชาติได้ และไม่สามารถขนส่งด้วยสายพานเช่นถ่านหิน น้ำแข็งที่ติดไฟได้นั้นยากต่อการรักษาเพราะเป็นของแข็งที่เกิดจากน้ำและก๊าซธรรมชาติ ภายใต้ความดันสูงและอุณหภูมิต่ำ หากความดันลดลงและอุณหภูมิสูงขึ้น โครงสร้างของไฮเดรตจะถูกทำลายจากนั้นก๊าซธรรมชาติจะหลุดออกไป

น้ำแข็งที่ติดไฟได้ก็จะละลายเช่นกัน ดังนั้น เมื่อทำการขุด จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความดันและอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมาก แต่ไม่ว่าจะขุดด้วยวิธีใดก็ต้องมีการสูญเสียในกระบวนการ สิ่งนี้ยังเพิ่มต้นทุนการขุดน้ำแข็งที่ติดไฟได้อีกด้วย หากนำไปใช้ในการผลิตและใช้งาน ก๊าซธรรมชาติที่ผลิตขึ้นโดยทั่วไปจะไม่สามารถหาซื้อได้สำหรับครัวเรือน

ในความเป็นจริงไม่มีประเทศใดที่สามารถบรรลุระดับของการทำเหมืองน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ และเป็นเพียงระดับของการวิจัยและการสำรวจเท่านั้น จีนไม่ได้ล้มเหลวในการค้นหาน้ำแข็งนี้ จีนประสบความสำเร็จในการเก็บตัวอย่างน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในปี 2550 และกลายเป็นประเทศที่สี่ในโลกที่เก็บน้ำแข็งที่ติดไฟได้ โดยมีการค้นพบน้ำแข็งที่ติดไฟได้มานานแล้วตั้งแต่ปี 1810

มีการพิสูจน์ในห้องปฏิบัติการว่าก๊าซธรรมชาติ และน้ำสามารถสร้างไฮเดรตได้ สารดังกล่าวจึงมีอยู่ในธรรมชาติเนื่องจากสามารถสังเคราะห์เทียมได้ ดังนั้นในปี 1946 นักวิทยาศาสตร์โซเวียตจึงดำดิ่งลงไปในไซบีเรียที่เย็นยะเยือก เพื่อค้นหาน้ำแข็งที่ติดไฟได้หลังจากค้นหา 22 ปี ในที่สุดพวกเขาก็พบน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในสภาพธรรมชาติของมัน

ในปี พ.ศ. 2515 สหรัฐอเมริกาเก็บน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในชั้นเยือกแข็งของอะแลสกา ซึ่งเป็นตัวอย่างน้ำแข็งที่ติดไฟได้ชิ้นแรกของโลก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาประเทศต่างๆได้เข้าร่วมการค้นหาน้ำแข็งที่ติดไฟได้มากขึ้นเรื่อยๆ โดยหวังว่าจะพบน้ำแข็งที่ติดไฟได้ที่บ้าน ตั้งแต่ปี 1999 จีนได้เข้าร่วมกองทัพค้นหาน้ำแข็ง และได้ค้นพบร่องรอยของน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในทะเลจีนใต้

ที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบตและประสบความสำเร็จในการเก็บตัวอย่างน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในปี 2007 จากความคืบหน้าของการสำรวจ ปริมาณน้ำแข็งที่ติดไฟได้ทั้งหมดในประเทศจีนเพิ่มขึ้นทุกปี หากเปลี่ยนเป็นน้ำมันด้วยพลังงานเท่ากัน จะเทียบเท่ากับน้ำมัน 80 พันล้านตัน เราต้องรู้ว่าประเทศจีนนำเข้าน้ำมัน 540 ล้านตัน ในปี 2020 หากมีการใช้น้ำแข็งที่ติดไฟได้เหล่านี้

จะทำให้การพึ่งพาน้ำมันนำเข้าของประเทศช้าลงอย่างมาก อันที่จริงประเทศของเราก็ทำเช่นเดียวกัน ในปี 2021 สถาบันวิศวกรรม ได้เปิดตัวเส้นทางคาร์บอนเชิงลบสำหรับการพัฒนาอย่างเป็นระเบียบของพลังงานไฮโดรคาร์บอนในทะเล และคาดว่าน้ำแข็งที่ติดไฟได้จะถูกขุดในเชิงพาณิชย์ในปี 2030 ในขณะเดียวกัน จีนได้พัฒนาแท่นขุดเจาะ Blue Whale 2 ที่สามารถขุดน้ำแข็งที่ติดไฟได้

ประสบความสำเร็จในการขุดน้ำแข็งที่ติดไฟได้ 2 งาน มีเสียงสนับสนุนการทำเหมืองและโดยธรรมชาติย่อมมีเสียงต่อต้านการขุด นักวิชาการบางคนของสถาบันวิศวกรรม เชื่อว่าแทนที่จะใช้เงินจำนวนมากเพื่อขุดน้ำแข็งที่ติดไฟได้ จะดีกว่าหากนำเงินไปลงทุนกับการพัฒนาพลังงานใหม่ พูดง่ายๆก็คือน้ำแข็งที่ติดไฟได้ก็คือก๊าซธรรมชาตินั่นเอง มันยังคงผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่างการใช้งาน

ซึ่งหลักๆแล้วก็ไม่แตกต่างจากแหล่งพลังงานฟอสซิลอื่นๆ นอกจากนี้ การทำเหมืองน้ำแข็งที่ติดไฟได้จะทำลายไหล่ทวีปบางส่วน กระตุ้นให้เกิดการสั่นสะเทือนบนไหล่ทวีป และนำมาซึ่งปฏิกิริยาเชิงลบต่างๆตามมา ในระดับสากลการทำเหมืองน้ำแข็งที่ติดไฟได้มีความระมัดระวังอยู่เสมอ นักธรณีวิทยา หลายคนเชื่อว่าการทำเหมืองน้ำแข็งที่ติดไฟได้ในปริมาณมาก

มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวเปลือกโลก แม้ว่าพลังงานที่ปล่อยออกมาจากน้ำแข็งที่ติดไฟได้จะมีปริมาณมหาศาล แต่มันก็ยังเป็นพลังงานฟอสซิลที่ไม่หมุนเวียนสามารถแก้ไขวิกฤตพลังงานชั่วคราว แต่ไม่สามารถแก้ปัญหาความต้องการพลังงานในระยะยาวได้ พลังงานหมุนเวียนและยั่งยืนเป็นสิ่งที่จำเป็นในอนาคต และพลังงานที่มีความหวังสูงก็คือนิวเคลียร์ฟิวชัน

นิวเคลียร์ฟิวชันและนิวเคลียร์ฟิชชันเป็นแหล่งกำเนิดของพลังงานนิวเคลียร์ที่เรามักจะพูดว่า ทั้ง 2 เป็นของปฏิกิริยาระหว่างอะตอมแต่ฟิชชันต้องการอะตอมหนักเช่นยูเรเนียมและพลูโทเนียม ซึ่งส่วนใหญ่มาจากแร่ธาตุธรรมชาติและเป็นทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัด นิวเคลียร์ฟิวชันนั้นแตกต่างออกไป วัตถุดิบคืออะตอมของไฮโดรเจน เป็นอะตอมของไฮโดรเจนเป็นสสารที่มีมากที่สุดในจักรวาล

ทั้งหมดมันอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งบนโลก อะตอมของไฮโดรเจนสามารถดึงออกมาจากน้ำได้ทรัพยากรที่จำเป็นที่สุดในโลก คือน้ำโดยเฉพาะน้ำทะเล ซึ่งทำให้วัตถุดิบสำหรับนิวเคลียร์ฟิวชันไม่มีวันหมด อย่างไรก็ตาม ภัยคุกคามอย่างหนึ่งของนิวเคลียร์ฟิวชัน คือไม่สามารถควบคุมได้ เมื่อควบคุมไม่ได้ เผ่าพันธุ์มนุษย์ทั้งหมดจะถูกทำลาย ความหวังด้านพลังงานที่แท้จริงของมนุษยชาติในอนาคต

คือปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุมได้นั่นคือปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่สามารถหยุด และเริ่มต้นได้ตลอดเวลาความต้องการพลังงานส่วนใหญ่ของมนุษย์ได้รับมาจากพลังงานฟอสซิล ทุกๆครั้งที่ใช้จะมีปริมาณน้อยลงบนโลก น้ำแข็งที่ติดไฟได้ก็เป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานฟอสซิลเช่นกัน หลังจากใช้หมดจะต้องใช้เวลานานกว่าน้ำแข็งจะเติบโตเป็นขนาดที่เป็นอยู่ทุกวันนี้

บทความที่น่าสนใจ : สัญชาติ ทำไมหยาง เฉินหนิงจึงเปลี่ยนกลับเป็นสัญชาติจีนในปีถัดมา