هیدرات متان چیست؟

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: هیدرات متان چیست؟
تولید متان نیز مانند گاز طبیعی با تخریب بافت.های گیاهی آغاز می.شود. متان تولیدی از میان خلل و فرج سنگ.های پوسته به اعماق آن نفوذ می.کند و در صورتی که شرایط مهیا باشد، به هیدرات متان تبدیل خواهد شد. این فرآیند به دمای نزدیک به صفر درجه سانتی.گراد و فشار حدود 50 اتمسفر (50 برابر فشار هوا در سطح دریا) نیاز دارد تا بلورهای یخ بتوانند متان تولیدشده را درون ساختار چند ضلعی.شان حبس کنند. در عمل، این شرایط عمدتا در میان و زیر لایه.های یخ اعماق دریا.ها و اقیانوس.های منطقه فلات قاره و در عمق 200 تا 400 متری آب فراهم می.شود.

تا همین اواخر، مهندسان همیشه به.طور اتفاقی در حین حفاری ذخایر نفت و گاز، آن.هم به عنوان عامل ترکیدگی لوله.ها یا انسداد خطوط با این ترکیب برخورد می.کردند. دیدگاه.ها زمانی تغییر کرد که مشاهدات نشان داد در اطراف بسیاری از سایت.های رها شده، گاز متان فضای منافذ یخ را با غلظتی حدود 50 درصد یا بالاتر و چگالی.ای 160 برابر چگالی.اش در دما و فشار روی زمین پوشانده است. این کشف، لایه.های یخ را به معدنی طلایی برای کشورهای مختلف و شرکت.های انرژی تبدیل کرد.

در سال 2007 / 1386، یک گروه تحقیقاتی آمریکایی، ذخایری از هیدرات متان را با ظرفیت 80 درصد از فضای منافذ یخ در منطقه آلاسکا کشف کرد. تیم کولت، پژوهشگر سازمان زمین.شناسی ایالات متحده که عضوی از این گروه بوده، احتمال می.دهد این معدن غنی سوخت در سرتاسر شیب شمال آلاسکا ادامه داشته باشد. این منطقه هم.چنین تاسیسات نفتی خلیج Prudhoe و پناهگاه ملی حیات.وحش شمالی را در بر می.گیرد و همین نگران.کننده است.

برآورد می.شود، بین 0.7 تا 4.4 هزار میلیارد متر.مکعب هیدرات متان به تنهایی در منطقه آلاسکا وجود داشته باشد. این مقدار دست.کم می.تواند 100 میلیون خانه را برای یک دهه گرم کند. این فوق.العاده است. اما هنوز کسی نمی.داند چه مقدار از این حجم را می.توان در مقیاس صنعتی استخراج کرد. آیا اصلا حفاری و استخراج این گاز مقرون به صرفه است؟

استخراج متان یخ.زده
تا به امروز دو روش برای استخراج متان به.کارگرفته شده است. یکی حفاری منطقه و کاهش فشار اولیه است که اجازه می.دهد این گاز از هیدرات متان جدا شده و به سمت دهانه چاه.ها صعود کند. روش دوم، پمپاژ بخار یا آب داغ است که می.تواند متان را از شبکه یخی محیط بر آن جدا کند.

در سال 2002 / 1381، پژوهشگران هر دو روش را در دلتای رودخانه در شمال کانادا آزمایش کردند. هر دو روش موفقیت.آمیز بود، با این تفاوت که پمپاژ بخار یا آب داغ، چندان مقرون به صرفه نبود. جالب است، بدانید که در فروردین 1387، سازمان زمین.شناسی کانادا با استفاده از تکنیک کاهش فشار موفق شد بیش از بیست.هزار متر.مکعب گاز متان را از ذخایر این منطقه طی 6 روز استخراج کند. این درحالی است که ژاپن و کره جنوبی، دو کشوری که سهم چندانی از سایر سوخت.های فسیلی ندارند، نیز منابعی غنی از هیدرات متان را در مناطق مختلفی از کشورشان کشف کرده.اند و تلاش می.کنند با استفاده از همین روش تا سال 2016 / 1395، این سایت.ها را به بهره.برداری برسانند. با این تفاسیر، استخراج گاز متان حداقل در قاره آسیا بسیار نزدیک و محتمل به نظر می.رسد.

مشکلات سوخت قطبی
بهره.برداری از این منابع هم مخالفانی دارد. کسانی که معتقدند باید به هر شکل به کاهش مصرف سوخت.های فسیلی پایبند بود، می.گویند هرچند گازهای گلخانه.ای ناشی از متان کمتر از زغال سنگ است، اما باز هم می.تواند به گرم.تر شدن زمین منجر شود.

مسئله مهم.تر از سوخت متان، نشت آن از ذخایر فعلی این گاز است. متان خود یک گاز گلخانه.ای است که تاثیرش در مقایسه با دی.اکسید کربن 20 برابر قوی.تر است؛ یعنی اثر هر مولکول متان در گرم شدن زمین معادل 20 مولکول دی.اکسید کربن است. دانشمندان سواحل کالیفرنیا را پس از پدیده ال.نینو برای این مورد مثال می.زنند. پس از این پدیده، فقط در کف اقیانوس، دما یک درجه سانتی.گراد بالا رفته است.

بهره.برداری از ذخایر هیدرات متان نگرانی.های دیگری را هم ایجاد کرده است. اینجا تعادل ظریفی وجود دارد: ممکن است متانی که خارج می.شود، با کاهش فشار منطقه به شکستن لایه.های نزدیک به آن منجر شود و یک.سری واکنش زنجیره.ای غیرقابل کنترل را که می.تواند جریانی سیال از هیدرات متان را در زیر آب ایجاد کند و به فروریختن بستر اقیانوس یا حتی وقوع سونامی ختم شود، آغاز کند.

شواهد و مدارکی وجود دارند که نشان می.دهند حدود هشت.هزار سال پیش چنین اتفاقی در منطقه استورگای نروژ روی داده و به فرورختن 400 کیلومتر از صخره.های زیردریایی در لبه فلات قاره و ته.نشین شدن 3500 کیلومتر مکعب از رسوب دریایی به بستر اقیانوس منتهی شده است. این نتایج با سونامی ویرانگر سال 2004 / 1383 در جنوب.شرقی آسیا برابری می.کند.

برای جلوگیری از آغاز این واکنش، دانشمندان روش سومی را پیشنهاد کرده.اند و آن، جایگزینی گاز متان در حین استخراج با دی.اکسید کربن است. این روش به شکل آزمایشگاهی سریع و موفقیت.آمیز بوده، ساختار اولیه بلورها دست.نخورده باقی مانده و حتی بلورهای حاوی دی.اکسید کربن به مراتب پایدار.تر از بلورهای هیدرات متان بوده.اند. تنها مشکل این روش، این است که ایجاد زیرساخت.های تولید و جابجایی گاز جایگزین، مقرون به صرفه نیست.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 5313]