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事实揭露 揭密真相
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基伏湖。原图链接

基伏湖(法语:Lac Kivu)是一个淡水湖泊,中非最高的湖泊。处于东非大裂谷地带,艾伯丁裂谷的西部,它的湖水注入鲁济济河,再向南流入坦干伊喀湖,与同在喀麦隆的尼奥斯湖,以及稍远的和莫瑙恩湖,为三个已知湖底喷发的湖泊。位于刚果民主共和国和卢安达的边界上,1994年的卢安达大屠杀中,许多受害者被弃尸此处。

地理

基伏湖长约90公里(56英里),最宽处约50公里(31英里),因形状不规则,很难测量其精确的表面积,据估计总表面积约为2700 km 2(1,040平方英里),成为非洲第八大湖泊。它的湖床坐落在东非大裂谷上,由于地壳变动,裂谷被缓慢地拉开,基伏湖发生湖面翻转的诱因尚不清楚,但怀疑因处在裂谷地带而有火山活动。湖面位于海拔1,460米(4,790英尺)的高度。该湖的最大深度为475 m(1,558 ft),平均深度为220 m(722 ft),是世界上最大深度第十八深的湖泊,平均深度是第九深。刚果民主共和国边界内约有1,370平方公里(529平方英里),占该湖水域的58%。

特性

爆炸湖泊的气态化学成分对于每个湖泊都是独特的。基伏湖中约有5.1亿公吨的二氧化碳,仅占人类化石燃料燃烧每年释放的二氧化碳总量的2%左右。因此,释放它的过程可能会产生超出构建和运行系统的成本。

科学家假设,与高气体浓度的湖底水进行充分的火山作用会加热水,迫使甲烷离开水面,引发甲烷爆炸,并几乎同时释放二氧化碳。然后,当气体从湖面滚落时,二氧化碳会窒息湖盆中的许多人。随著天然气爆炸,该湖还可能产生海啸。在对尼奥斯湖最近发生的事件进行分析时,人们开始理解基伏湖带来的风险。虽然它产生的甲烷最初被认为是一种廉价的自然资源,多用于出口和发电。但一旦人们开始理解导致湖泊倾覆的机制,就会意识到湖泊对当地居民构成不小的威胁。

潜在危险

基伏湖不仅比尼约斯湖大1,700倍,而且也位于人口稠密的地区,沿岸居住著超过200万人,刚果民主共和国境内的部分地区活跃武装冲突和刚果民主共和国政府的国家能力低下。基伏湖尚未达到很高的二氧化碳饱和度;如果水变得严重饱和,那么喷发会对人类和动物的生命构成极大的风险。基伏湖的物理状态发生了两个重大变化,引起人们对可能发生的利曼火山喷发的关注:甲烷的高解离速率和地表温度升高。研究历史和当今温度的研究表明,基伏湖的地表温度每十年升高约0.12°C。基伏湖紧邻潜在的触发点:尼拉贡戈山(活火山,曾在2002年1月爆发),一座活地震带和其他活火山。

气体

地质学家发现了估计每隔1000年,湖泊就有机会遭受一次大规模灭绝的证据,是由于湖底喷发气体事件所引起的。湖泊喷发的气态化学成分,对于每个湖泊都是独特的。以基伏湖为例,由于湖水与火山温泉的相互作用,其中包括甲烷和二氧化碳。湖中布卡武湾地区的岩心显示,其底部有一层层积的稀有矿物单氢方解石,中间夹有矽藻,沉积在黄铁矿含量高的腐泥沉积物上。

恶风-甲烷和二氧化碳

据悉,腐泥层与水热放电有关,矽藻与水华有关,这将二氧化碳含量降低到足以沉淀单水方解石的程度。与甲烷流行有关的问题是马祖库(mazuku)的问题,斯瓦希里语是“恶风” ,意指甲烷和二氧化碳的除气作用会杀死人和动物,当浓度足够高时甚至会杀死植被。从深水释放的天然气将导致灾难,住在湖盆地区的大约200万人的生命将受到威胁。2001年尼奥斯湖在当地政府的规划下安装了一个实验通风管,去除深水中的气体。但尚未启动计画来减少基伏湖的潜在风险。

排气

二氧化碳脱气装置

尽管由于基伏湖的大小及其所含气体的量,可以用类似于莫诺湖和尼约斯湖的方式对湖进行脱气,但这种操作的成本很高,达数百万美元。2010年启动的一项计划,利用在湖中捕集的甲烷作为燃料来源,在卢安达发电,这导致一定程度的二氧化碳CO2脱气。在提取用于向岸上发电站供气的易燃气体的程序中,一些二氧化碳在称为催化剂洗涤的过程中被去除了。目前尚不清楚是否会去除足够的气体以消除基伍湖发生森林喷发的危险。

甲烷萃取

基伏湖的甲烷量估计为65立方公里(16立方英里)。如果燃烧超过一年,它会给一个平均功率约100万千瓦(130 × 10 6 马力)的整个时期的能量供应。估计还有256立方公里(61立方米)的二氧化碳。水温为24°C(75°F),pH值约为8.6。

有专家发现,基伏湖在300米(1,000英尺)的深度处含有大约550亿立方米(1.9 × 10 12 立方英尺)溶解的沼气。直到2004年,气体的提取在小范围内进行,与被用来运行在锅炉中抽出气体Bralirwa啤酒厂在吉塞尼。就大规模开采这种资源而言,卢安达政府已经与许多缔约方进行了谈判,以从该湖中生产甲烷。

2011年总部位于英国的能源公司ContourGlobal专注于新兴市场,获得了项目融资以启动大规模的甲烷提取项目。该项目通过卢旺达当地一家名为KivuWatt的实体进行,该实体使用海上驳船平台提取,分离和清洁从湖床获得的气体,然后再通过水下管道将纯净的甲烷泵送到陆上的燃气发动机。此项目的第一阶段已经完成,该项目为沿湖岸的三个“发电机组”供电并向当地电网供应26兆瓦的电力。下一阶段的目标是在75MW处部署9个额外的“发电机组”,以创建101 MW的总容量。

外资投入

除了管理瓦斯抽采,KivuWatt还将管理发电厂,并根据长期购电协议(PPA)的条款向卢安达政府出售电力。这使KivuWatt可以控制从提取点到销售点到本地电网的垂直整合能源供应。据说萃取具有成本效益并且相对简单,因为一旦抽出富含气体的水,随著水压降低,溶解的气体(主要是二氧化碳,硫化氢和甲烷)就会开始冒出气泡。该项目有望使卢安达的发电能力提高多达20倍,并使卢旺达能够向邻国非洲国家出售电力。该公司因其从KivuWatt项目的各种来源获得的融资安排创新,而被授予2011年度非洲电力交易奖。这家耗资2亿美元的电厂在2016年的运行功率为26兆瓦。

此外,Symbion Power公司在2015年获得了特许权和电力生产协议(PPA),以利用基伏湖的甲烷资源生产50兆瓦的电力。该项目预计于2019年开始建设,第一批电力(1-14兆瓦)将于2020年第一季度生产。该工厂将于2021年全面投入运营。Symbion Power已购买了另外25 MW的另一项特许权,目前正在与卢旺达电力集团(Lwanda Electricity Group)谈判PPA,该协议可能会在签署PPA六个月后将8 MW的电力分配到电网。该特许权位于称为KP1的原始中试工厂的现场。