Γεωδίφης
  • ΑΡΧΙΚΗ
  • ΓΑΙΑ
  • ΚΩΙΑ
  • NEA
  • ΘΕΜΑΤΑ
  • ΦΛΥΑΡΙΕΣ
  • ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ
ΓΑΙΑ

Υδρίτες μεθανίου, η μεγαλύτερη πηγή φυσικού αερίου στον κόσμο

7/7/2014

 
Η μεγαλύτερη πηγή φυσικού αερίου στον κόσμο είναι παγιδευμένη κάτω από permafrost(μόνιμα παγωμένο έδαφος)και τα ωκεάνια ιζήματα.
Όπως το φυσικό αέριο από σχιστόλιθο γίνεται ένα παγκόσμιο ενεργειακό εργαλείο, οι ερευνητές πετρελαίου και φυσικού αερίου εργάζονται για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών για την παραγωγή φυσικού αερίου από κοιτάσματα ένυδρου μεθανίου. Αυτή η έρευνα είναι σημαντική, διότι αποθέσεις σε υδρίτες μεθανίου πιστεύεται ότι αποτελούν τον μεγαλύτερο πόρο από το σύνολο του παγκόσμιου πετρελαίου, του φυσικού αερίου και του άνθρακα. Εάν οι αποθέσεις αυτές μπορούν να είναι αποτελεσματικά και οικονομικά ανεπτυγμένες, οι υδρίτες μεθανίου θα μπορούσαν να γίνουν το επόμενο μεγάλο ενεργειακό παιχνίδι.
Τεράστιες ποσότητες ένυδρου μεθανίου έχουν βρεθεί κάτω από το permafrost της Αρκτικής, κάτω από πάγο της Ανταρκτικής και σε ιζηματογενείς αποθέσεις κατά μήκος των ηπειρωτικών περιθωρίων σε όλο τον κόσμο. Σε ορισμένα μέρη του κόσμου είναι πολύ πιο κοντά σε περιοχές υψηλού πληθυσμού από ότι άλλα πεδία φυσικού αερίου. Αυτά τα κοντινά κοιτάσματα θα μπορούσαν να επιτρέψουν σε χώρες που εισάγουν σήμερα το φυσικό αέριο να γίνουν αυτάρκεις. Η σημερινή πρόκληση είναι αρχικά η απογραφή τους και κατόπιν να βρεθούν ασφαλείς, οικονομικοί τρόποι για να αναπτυχθούν.
Ο υδρίτης μεθανίου είναι ένα κρυσταλλικό στερεό που αποτελείται από ένα μόριο μεθανίου που περιβάλλεται από συγκλίνοντα μόρια νερού. Αποτελεί ένα '' πάγο '' που εμφανίζεται μόνο φυσικά σε αποθέσεις υπέδαφιες, όπου οι συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης είναι ευνοϊκές για το σχηματισμό τους. Εάν ο πάγος απομακρύνεται από αυτό το περιβάλλον θερμοκρασίας/πίεσης καθίσταται ασταθής. Για το λόγο αυτό οι αποθέσεις ένυδρου μεθανίου είναι δύσκολο να μελετηθούν. Είναι δύσκολο να διατρηθούν και να παρθούν πυρήνες για μελέτη όπως συμβαίνει με άλλα υλικά κάτω από την επιφάνεια, επειδή, όπως στην επιφάνεια η πίεση μειώνεται και η θερμοκρασία ανεβαίνει. Αυτό προκαλεί τον πάγο να λιώσει και το μεθάνιο να διαφύγει.
Αρκετές άλλες ονομασίες χρησιμοποιούνται συνήθως για τον υδρίτη μεθανίου, όπως: Μεθάνιο, υδρομεθάνιο, πάγος μεθανίου, ένυδρο φυσικό αέριο και ένυδρο αέριο. Τα περισσότερα κοιτάσματα ένυδρου μεθανίου περιέχουν επίσης μικρές ποσότητες από άλλους υδρίτες υδρογονανθράκων. Αυτές περιλαμβάνουν ένυδρο προπάνιο και ένυδρο αιθάνιο.
Τέσσερα περιβάλλοντα στην Γη έχουν τις κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και πιέσεως για τον σχηματισμό και τη σταθερότητα του ένυδρου μεθανίου. Αυτά είναι: 1) τα ιζήματα και ιζηματογενή πετρώματα κάτω από το permafrost της Αρκτικής 2) ιζηματογενείς αποθέσεις κατά μήκος των ηπειρωτικών περιθωρίων όπως πιθανόν να συμβαίνει με τα κοιτάσματα του Καστελόριζου και της Κρήτης 3) ιζήματα βαθέων υδάτων από λίμνες και θάλασσες και, 4) ο πάγος της Ανταρκτικής .
Εάν εξαιρέσουμε τις αποθέσεις της Ανταρκτικής, οι συσσωρεύσεις ένυδρου μεθανίου δεν είναι πολύ βαθιές κάτω από την επιφάνεια της Γης. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι υδρίτες μεθανίου βρίσκονται μέσα σε μερικές εκατοντάδες μέτρα από την επιφάνεια του ιζήματος.
Σε αυτά τα περιβάλλοντα ο υδρίτης μεθανίου λαμβάνει χώρα στο ίζημα, όπως σε στρώματα, σε οζίδια και σε πόρους από συγκολλητικό μίγμα.Οι αποθέσεις είναι συχνά τόσο πυκνές και άκαμπτες που δημιουργούν ένα αδιαπέραστο στρώμα που παγιδεύει το φυσικό αέριο το οποίο κινείται προς τα πάνω από κάτω.
Οι υδρίτες μεθανίου πιστεύεται ότι αποτελούνται από νεκρή οργανική ύλη, παγιδευμένη μεταξύ των στρωμάτων της γης. Η διαδικασία είναι παρόμοια με εκείνη που παράγει το μεθάνιο όταν οργανικά απόβλητα επιστρωθούν με χώμα κάτω από την επιφάνεια της γης.
Ένα από τα πιο εκτεταμένα και μελετημένα κοιτάσματα υδρίτη μεθανίου είναι το Blake Ridge,στις υπεράκτιες περιοχές της Βόρειας και Νότιας Καρολίνας. Προκλήσεις για την παραγωγή μεθανίου από αυτό το κοίτασμα είναι η υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο και η χαμηλή συγκέντρωση μεθανίου.
Το 2008, το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ είχε κάνει εκτιμήσεις για το συνολικό ανεξερεύνητο ένυδρο αέριο για την περιοχή North Slope της Αλάσκας, το οποίο κυμαίνεται μεταξύ 25.2 και 157.8 τρισεκατομμύρια κυβικά πόδια. Επειδή υπάρχουν πολύ λίγες γεωτρήσεις οι εκτιμήσεις έχουν ένα πολύ υψηλό επίπεδο αβεβαιότητας.
Μέχρι σήμερα δεν έχει υπάρξει μεγάλης κλίμακας εμπορική παραγωγή μεθανίου από κοιτάσματα ένυδρου αερίου, ή παραγωγή μικρής κλίμακας είτε σε πειραματικό στάδιο . Όμως ,στις αρχές του 2012, ένα κοινό πρόγραμμα μεταξύ των ΗΠΑ και της Ιαπωνίας παρήγαγε μια σταθερή ροή του μεθανίου με την έγχυση διοξειδίου του άνθρακα στην συσσώρευση ένυδρου μεθανίου. Το διοξείδιο του άνθρακα αντικαθιστά το ένυδρο μεθάνιο στη δομή και απελευθέρωσε το μεθάνιο βοηθώντας το να ρέει προς την επιφάνεια. Αυτή η δοκιμή ήταν σημαντική, επειδή επέτρεψε την παραγωγή μεθανίου χωρίς τις αστάθειες που συνδέονται με τα ένυδρα αέρια τήξης.
Οι λιγότερο επικίνδυνες αποθέσεις υδρίτη μεθανίου που πρέπει να επιλεγούν για εκμετάλλευση θα πρέπει έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: 1) υψηλές συγκεντρώσεις ένυδρου μεθανίου 2) βραχώδη δεξαμενή με υψηλή διαπερατότητα και 3) θέσεις όπου υπάρχει ήδη υποδομή. Οι αποθέσεις που πληρούν αυτά τα χαρακτηριστικά είναι πιθανό να βρίσκονται στο North Slope της Αλάσκας ή στη Βόρεια Ρωσία.
Ο υδρίτες μεθανίου είναι ευαίσθητα ιζήματα. Μπορούν να διαχωρισθούν ταχέως με την αύξηση της θερμοκρασίας ή με μία μείωση σε πίεση. Αυτή η διάσπαση παράγει ελεύθερο μεθάνιο και νερό. Η μετατροπή ενός στερεού ιζήματος σε υγρό και αέριο θα δημιουργήσει μια απώλεια στήριξης και αντοχής . Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα να παρουσιασθούν υποθαλάσσιες κατολισθήσεις ή καθιζήσεις οι οποίες μπορεί να προκαλέσουν ζημιά στον εξοπλισμό παραγωγής και στους αγωγούς. Το μεθάνιο είναι ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου. Υψηλότερες θερμοκρασίες στην Αρκτική θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε σταδιακή τήξη των ένυδρων αερίων κάτω από το permafrost. Η θέρμανση των ωκεανών θα μπορούσε να προκαλέσει σταδιακή τήξη των ένυδρων αερίων κοντά στη διεπιφάνεια ιζήματος-νερού. Παρά το γεγονός ότι πολλά ΜΜΕ και περιβαλλοντικές οργανώσεις το παρουσιάζουν ως μια πιθανή καταστροφή, έρευνα του USGS κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι υδρίτες μεθανίου συμβάλλουν σήμερα στο σύνολο των ατμοσφαιρικών συγκεντρώσεων μεθανίου και ότι μια καταστροφική τήξη των ασταθών αποθέσεων υδρίτη είναι απίθανο να ελευθερώσει μεγάλες ποσότητες μεθανίου στην ατμόσφαιρα.
Το ένυδρο μεθάνιο έχει μια πολύ υψηλή συγκέντρωση μεθανίου. Αν λιώσει ένα μπλοκ ενός κυβικού μέτρου του ένυδρου μεθανίου, περίπου 160 κυβικά μέτρα αερίου μεθανίου θα απελευθερωθούν.
Παρά το γεγονός ότι οι συσσωρεύσεις ένυδρου μεθανίου βρίσκονται σε δύσκολα περιβάλλοντα και παρουσιάζουν πολλές τεχνικές προκλήσεις, αποτελούν την μεγαλύτερη πηγή υδρογονανθράκων στη Γη. Μια ποικιλία τεχνολογιών θα μπορούσε να αναπτυχθεί για την παραγωγή τους χρησιμοποιώντας τεχνικές μείωσης της πίεσης, ανταλλαγής ιόντων και άλλες διαδικασίες που εκμεταλλεύονται τις μοναδικές χημικές και φυσικές τους ιδιότητες. Οι Ηνωμένες Πολιτείες, ο Καναδάς, η Ιαπωνία και η Ινδία έχουν ερευνητικά προγράμματα που εργάζονται για να ανακαλύψουν βιώσιμες τεχνολογίες για την παραγωγή των υδριτών μεθανίου, οι οποίοι κατά πάσα πιθανότητα θα παίξουν σημαντικό ρόλο στο απώτερο μέλλον.

Γεωδίφης

Πηγές
1.Geology.com
2.Noaa(Ωκεανογραφικό Κέντρο ΗΠΑ), USGS(Γεωλογικό Ινστιτούτο Αμερικής)
3.Βικιπαίδεια

Comments are closed.

    Γαία

    ''Ο Ουρανός είναι ο πατέρας και η Γη η μητέρα μου κι όσο μικρός και αν είμαι, βρίσκω τη θέση μου ανάμεσά τους''- Τσαγκ Ζάι
    Picture
    Σελίδα αφιερωμένη στην μοναδική Γαία ,ηλικίας 4.5 δις.ετών. Στην Κοσμογονία, συμβολίζει την υλική πλευρά του κόσμου ενώ το Χάος συμβολίζει τον χώρο του Σύμπαντος

    Αρχεία

    February 2019
    January 2019
    December 2018
    November 2018
    October 2018
    September 2018
    August 2018
    June 2018
    May 2018
    April 2018
    March 2018
    February 2018
    January 2018
    December 2017
    November 2017
    October 2017
    September 2017
    August 2017
    July 2017
    June 2017
    May 2017
    April 2017
    March 2017
    February 2017
    January 2017
    December 2016
    November 2016
    October 2016
    September 2016
    August 2016
    July 2016
    June 2016
    May 2016
    April 2016
    March 2016
    February 2016
    January 2016
    December 2015
    November 2015
    October 2015
    September 2015
    August 2015
    July 2015
    June 2015
    May 2015
    April 2015
    March 2015
    February 2015
    January 2015
    December 2014
    November 2014
    October 2014
    September 2014
    August 2014
    July 2014
    June 2014
    May 2014
    April 2014
    March 2014
    February 2014
    January 2014
    December 2013
    October 2013
    September 2013
    August 2013
    July 2013
    June 2013
    May 2013
    April 2013
    March 2013
    February 2013
    January 2013
    December 2012
    November 2012
    October 2012
    September 2012
    August 2012
    July 2012
    June 2012
    May 2012
    April 2012
    March 2012
    February 2012
    January 2012
    December 2011
    November 2011
    October 2011
    September 2011
    August 2011
    July 2011
    June 2011
    May 2011
    April 2011
    March 2011
    February 2011
    January 2011
    December 2010
    November 2010
    October 2010
    September 2010
    August 2010
    July 2010
    June 2010
    May 2010
    April 2010
    March 2010
    February 2010
    January 2010
    December 2009

    RSS Feed

Δυναμικός-Βιβλία-Γεωπανόραμα-Χάρτες-Άρθρα-Ορυκτά-Απολιθώματα-Γλωσσάριο-Γεωπαρατηρητήριο-Παλαιογεωγραφία
Youtube-Panoramio-Noaa-Usgs-Nasa-Geowhen 
Ορισμένα από τα θέματα που εκτίθενται, προέρχονται από θεωρητικά μοντέλα και επιστημονικές μελέτες ενώ άλλα αποτελούν προσωπικές σκέψεις & απόψεις, πάντοτε θα περιέχουν κάποια αβεβαιότητα και διαφορά γνώμης. Κάποιες από τις απόψεις και αναλύσεις που εκφράζονται στον ιστοχώρο δεν αντιπροσωπεύουν εκείνες του Γεωδίφη και δεν πρέπει να εκλαμβάνονται ως τέτοιες. Η λειτουργία του ιστοχώρου στοχεύει αποκλειστικά και μόνο στην ενημέρωση & ευαισθητοποίηση του κοινού σχετικά με τα θέματα γεωπεριβάλλοντος και τις δράσεις του, ενώ σε καμία περίπτωση δεν αποσκοπεί στην επίτευξη κέρδους. Οι εργασίες, ταινίες, κινούμενα σχέδια, έγγραφα, βιβλία και τόσα άλλα που δημοσιεύονται σε αυτό τον χώρο, χρησιμοποιούνται μόνο για εκπαίδευση. Οι κάτοχοι μπορούν να ζητήσουν την αφαίρεση του περιεχομένου. Οι προσωπικές εργασίες και φωτογραφίες δεν υπόκεινται σε δικαιώματα και άλλα μέτρα προστασίας πνευματικής ιδιοκτησίας. Ο ιστοχώρος αφιερώνεται στον αναγνώστη που αναζητά απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα που σχετίζονται με τον άγνωστο κόσμο που τον περιβάλλει
Picture

   Γεωδίφης,2009