Метанът хидратира ли експлоатационен ресурс за науката
Метанхидратите, кристализирана смес от вода и газ, се считат за значителен ресурс на природен газ. Въпреки това тяхната експлоатация днес не е нито икономически, нито технически възможна. Освен това все още не е ясно дали те влияят на климата. Интервю с Роланд Виали.
Метанът хидратира ли неконвенционалните газове ?
Roland Vially: Тези съединения наистина са форма на нетрадиционен газ, но те се различават значително от останалите три (шистов газ, газ от въглища и стегнат газ), дори ако отново е метан. Метанхидратът е смес от вода и метан, която при определени условия на налягане и температура кристализира в твърдо вещество.
Газовите хидрати са открити през 1810 г. от британския химик Хъмфри Дейви, но са получили малко внимание. След това, 120 години по-късно, беше открито, че те могат да блокират газопроводи в руската Арктика. През 50-те години кристалографите изясняват структурата на газовите хидрати: тя съответства на семейство вещества, наречени клатрати. Алвеоларен скелет, съставен от молекули на водата, свързани с водородни връзки, се стабилизира от връзки от типа на Ван дер Ваалс с газови молекули, уловени в полиедрични клетки. Последните се отличават с броя и формата на клетките (петоъгълници, шестоъгълници.).
Къде ги намираме ?
В природата условията, необходими за стабилността на хидратите, са изпълнени в горната част на седиментните слоеве на арктическите райони (много ниска температура и ниско налягане), по-специално във вечната замръзналост, този слой трайно замръзнала земя.
Тези подходящи условия за температура и налягане се срещат и в повърхностните утайки на дълбоки океански води (високо налягане и ниска температура). Докато потъваме в утайките, тези хидрати вече не са стабилни, тъй като температурата, свързана с геотермалния градиент, се увеличава. Интерфейсът между домейна, съдържащ хидрати и този, който е лишен от хидрати, се характеризира със силен контраст в акустичния импеданс, който може да се види на сеизмичните записи: има рефлектор, успореден на дъното на океана.
Когато по естествени причини, като глобално затопляне, спад в морското равнище или тектонично издигане, хидратите „напускат“ своята област на стабилност, те се отделят, за да образуват вода и газ. Когато морковите, съдържащи хидрати, се изнасят на повърхността, те се разлагат и метанът може да се възпламени.
За разлика от конвенционалните газове, ние вече не можем да говорим за нефт или газова система, защото е достатъчно да имаме метан и съответните условия на налягане и температура, за да се получат метанхидрати.
Какъв обем метан представляват те? И можем ли да си представим, че имаме достъп до него ?
Даването на оценка на наличния газ в утайката като метанхидрат е изключително трудно, но обикновено се приемат стойности, значително по-големи от 1000 кубични тераметра. Тези стойности трябва да бъдат сравнени с доказаните запаси от конвенционален газ, които са от порядъка на 180 кубични тераметра и годишното световно потребление от три кубични тераметра. Каквато и да е цифрата, тя е значителна, но нека уточним, че тя представлява обема на наличния газ, а не този на възстановимите ресурси.