Team afslører dannelsen af ​​brændende is i oceaniske lerrige sedimenter

Et KAIST -forskerhold har identificeret dannelsen af ​​naturgashydrater, såkaldt brandfarlig is, dannet i oceaner. Professor Tae-Hyuk Kwon fra Institut for Civil- og Miljøteknik og hans team fandt ud af, at lermineraler i oceaniske lerrige sedimentære aflejringer fremmer dannelse af gashydrater og foreslog princippet om gashydratdannelse i de lerholdige sedimentære lag.

Gashydrater er islignende krystallinske strukturer sammensat af hydrogenbundne vandmolekyler, der indkapsler gasmolekyler. De er også kendt som brændende is. Indlån er så enorme, at forskere udforsker dem som en alternativ energikilde. Konventionelt, man mente, at dannelse af gashydrater er begrænset i lersedimentære aflejringer; imidlertid, den uventede overflod af naturgashydrater i oceaniske lerrige sedimentære aflejringer rejste spørgsmålet om, hvordan de dannede sig.

Overfladerne af naturlige lermineraler er negativt ladede, og dermed uundgåeligt generere fysisk -kemiske interaktioner mellem ler og vand. Sådanne ler-vand-interaktioner har en kritisk rolle i forekomsten af ​​naturgashydrater i lerrige sedimentære formationer.

Imidlertid, forskere støder på vanskeligheder med at analysere hydratdannelse på grund af kationerne i lerpartikler, som balancerer leroverfladens ladninger. Derfor, lerpartikler frigiver uundgåeligt kationerne, når de blandes med vand, hvilket komplicerer fortolkningen af ​​eksperimentelle resultater.

For at overvinde denne begrænsning, teamet polariserede vandmolekyler med et elektrisk felt og overvågede induktionstiderne for vandmolekyler, der danner gashydrater. De fandt ud af, at de 10 kV/m elektriske felter fremmer gashydratkernen under visse betingelser frem for at bremse det, på grund af den delvise brud på de hydrogenbundne vandklynger og vandmolekylernes sænkede termiske energi.

Professor Kwon sagde, "Gennem denne forskning, vi fik bedre indsigt i oprindelsen af ​​forekomsten af ​​gashydrater i lerrige sedimentære aflejringer. I den nærmeste fremtid, vi vil snart være i stand til kommercielt at producere metangas fra naturgashydrataflejringer. "

Denne forskning, ledet af ph.d. -kandidat Taehyung Park, blev offentliggjort online i Miljøvidenskab og teknologi den 3. februar.