Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvad er naturgashydrater?

Wikimedia Commons

Naturgashydrater er islignende strukturer, hvor gas, oftest metan, er fanget inde i vandmolekyler. I modsætning til isen, vi alle kender, stammer udelukkende fra vand, gashydrater er faktisk meget brandfarlige, en egenskab, der gør disse krystallinske strukturer både til en attraktiv fremtidig energikilde såvel som en potentiel fare.

Hydrater er en langt mere rigelig kilde til naturgas end konventionelle aflejringer. Ifølge U.S. Geological Survey, globale lagre af gashydrater udgør mindst 10 gange forsyningen af ​​konventionelle naturgasforekomster, med mellem 100, 000 og 300, 000, 000 billioner kubikfod gas, der endnu ikke er opdaget.

Hvis disse kilder til naturgas kunne være sikkert, effektivt og billigt tappet ind, gashydrater kan potentielt fortrænge kul og olie som de vigtigste kilder til verdens energi. Men det er et stort "hvis".

Hydratjagten

Selvom metanhydrater kan findes i permafrost, størstedelen af ​​forsyningen af ​​gashydrater kan findes tusinder af fødder - mindst 1, 600 fod faktisk - under havets overflade, hvor gasmolekylerne krystalliserer sig midt i de kolde havdybder.

På grund af dybderne, hvor disse potentielle energikilder kan findes, der mangler oplysninger om sammensætning og volumen af ​​gashydrater og forskellige steder. Forskere mener, at disse hydrater har en tendens til at dannes langs kontinentale fejllinjer og har udledt steder, hvor der kan findes store forsyninger af naturgashydrater. Det betyder, at enhver indsats for at få adgang til denne energikilde hæmmes af ikke at vide præcis, hvor de skal lede, hvad energileverandører kunne forvente at finde eller endda den bedste måde at udnytte ressourcen på.

Brændende is som frosset brændstof

Som alle andre fossile brændstoffer, gashydrater er kulbrintkæder sammensat af kulstof og hydrogen. Som HowStuffWorks.com’s William Harris rapporterer, gashydrater holder "dobbelt så meget kulstof som Jordens andre fossile brændstoffer tilsammen." Sagt på en anden måde, 1 procent af de naturlige metanhydrater kunne drive USA til 170, 000 år, Harris forklarer. I betragtning af at USA sandsynligvis har en rigelig forsyning af dybhavsgashydrater langs kysten, især ved bredden af ​​Alaska, gashydrater kan love landet en energioafhængig fremtid.

Ifølge en artikel af AFP skrevet i løbet af sommeren, Japan, en nation, der i øjeblikket er afhængig af udenlandske leverandører af fossile brændstoffer for at opfylde sine energibehov, vil gennemføre verdens første offshore-udvinding af dybhavshydrater nogensinde, med planer om at gennemføre de første boretest i 2013. I Canada, teknologi, der oprindeligt blev designet i Japan, blev først brugt til at udvinde metan fra gashydrater i permafrost i 2008.

Institut for Energi

Disse bestræbelser er blot foreløbig forskning, imidlertid. Store kommercielle operationer beregnet til at udnytte gas-hydratforekomster er mindst et årti væk.

Farerne ved hydrater

Om aftenen den 20. april, 2010, en boble metangas, afledt af gashydrater i dybden af ​​Den Mexicanske Golf, rejste boresøjlen i Deepwater Horizon olieriggen op, udvidet, da den kom tættere på overfladen og eksploderede. I alt 11 arbejdere, to ingeniører og ni i rigsbesætningen, døde som følge af eksplosionen. Fem måneder før olieudslippet blev inddæmmet, som skabte en af ​​de værste miljøkatastrofer i amerikansk historie.

Som det fremgår af den tragedie, der skete på Deepwater Horizon -riggen, metanhydrater kan være flygtige og allerede udgøre en fare for eksisterende dybhavsolieboringer. Selvom olieselskaber plejede at skyde dybhavsboringer rundt om steder med gashydrater, boring i disse områder er blevet en branchedækkende praksis i løbet af de sidste 10 til 15 år, som rapporteret af Discovery News 'Eric Niiler, og kunne føre til flere slags katastrofer i sorten Deepwater Horizon.

Og det er bare på eksisterende rigge. Boreoperationer beregnet til at udvinde metan fra hydrater skulle klare gasens flygtige natur og dens ekspansion, når den stiger til overfladen fra et højtryks- til lavtryksmiljø.

Endelig, metan er en drivhusgas. Selvom det kan føre til ren-brændende energi, metan, der slipper ud i atmosfæren, er endnu værre for miljøet end kulstof. For ikke kun at undgå en miljøkatastrofe, men også sikre en effektiv udsugningsoperation, enhver indsats for at udnytte gashydrater som energikilde skulle minimere lækager.