Nilalaman
- Ang Susunod na Enerhiya "Game Changer"?
- Ano ang Methane Hydrate?
- Nasaan ang Mga Deposito ng Methane Hydrate?
- Nasaan ang Methane Hydrate na Ginagawa Ngayon?
- Methane Hydrate Hazards
- Napakalaking Potensyal
Methane hydrate: Sa kaliwa ay isang modelo ng ball-and-stick ng methane hydrate na nagpapakita ng gitnang molekum na mitein na napapalibutan ng isang "hawla" ng mga molekula ng tubig. Ang iba pang mga molekulang hydrocarbon tulad ng pentane at ethane ay maaaring sakupin ang gitnang posisyon sa istrukturang ito. (Imahe ng Kagawaran ng Enerhiya ng Estados Unidos). Sa kanan ay isang nasusunog na ispesimen ng yelo ng methane hydrate (imahe ng Geological Survey ng Estados Unidos).
Methane hydrate "semento" sa konglomerhensya ?: Ang larawang ito ay nagpapakita ng isang pangunahing sample ng methane hydrate zone sa Mallik Test Well. Ito ay tumagos sa mga deposito ng permafrost sa lugar ng Canadas Mackenzie River Delta. Ang bahaging ito ng core ay nagpapakita ng mga graba na semento sa isang "conglomerate" ng methane hydrate ice. Mag-click upang palakihin ang imahe.
Ang Susunod na Enerhiya "Game Changer"?
Tulad ng natural gas mula sa shale ay nagiging isang global energy "game changer," nagtatrabaho ang mga mananaliksik ng langis at gas upang makabuo ng mga bagong teknolohiya upang makabuo ng likas na gas mula sa mga deposito ng mite hydrate. Mahalaga ang pananaliksik na ito dahil ang mga deposito ng mite hydrate ay pinaniniwalaan na isang mas malaking mapagkukunan ng hydrocarbon kaysa sa lahat ng langis ng mundo, natural gas at karbon na pinagsama. Kung ang mga deposito na ito ay maaaring maging mahusay at matipid na binuo, ang mitey hydrate ay maaaring maging susunod na tagapagpalit ng enerhiya.
Napakalaking halaga ng mite hydrate ay natagpuan sa ilalim ng Arctic permafrost, sa ilalim ng yelo ng Antartika, at sa mga sedimentary na deposito kasama ang mga kontinente sa buong mundo. Sa ilang mga bahagi ng mundo sila ay mas malapit sa mga lugar na may mataas na populasyon kaysa sa anumang natural na larangan ng gas. Ang mga kalapit na deposito ay maaaring pahintulutan ang mga bansa na kasalukuyang nag-import ng natural gas upang maging sapat sa sarili. Ang kasalukuyang hamon ay ang pag-imbentaryo ng mapagkukunang ito at makahanap ng ligtas, matipid na mga paraan upang mabuo ito.
Tsart ng katatagan ng hydrane ng Methane: Ang phase diagram na ito ay nagpapakita ng lalim ng tubig (presyon) sa vertical axis at temperatura sa pahalang na axis. Ang mga putol na linya ay magkahiwalay na mga patlang ng katatagan ng tubig, tubig na yelo, gas at gas hydrate. Ang linya na may label na "hydrate to gas transition" ay makabuluhan. Ang mga kondisyon para sa pagbuo ng mite hydrate ay nangyayari sa ilalim ng linyang ito.Sa itaas na linya na ito ay hindi mabubuo ang methane hydrate. Sinusubaybayan ng pulang linya ang isang geotherm (ang pagbabago ng temperatura na may lalim sa isang tukoy na lokasyon). Pansinin kung paano, habang tumataas ang lalim, ang geotherm ay tumatawid sa hydrate sa linya ng paglipat ng gas. Nangangahulugan ito na ang gas hydrate sa mga sediment ay karaniwang overlies ng libreng gas. Nabago ang graphic pagkatapos ng NOAA.
Ano ang Methane Hydrate?
Ang Methane hydrate ay isang crystalline solid na binubuo ng isang molekong mitey na napapalibutan ng isang hawla ng interlocking na mga molekula ng tubig (tingnan ang larawan sa tuktok ng pahinang ito). Ang Methane hydrate ay isang "ice" na natural lamang na nangyayari sa mga subsurface deposit kung saan ang mga kondisyon ng temperatura at presyon ay kanais-nais para sa pagbuo nito. Ang mga kundisyong ito ay inilalarawan sa diagram ng phase sa pahinang ito.
Kung ang yelo ay tinanggal mula sa temperatura / temperatura sa kapaligiran, ito ay hindi matatag. Para sa kadahilanang ito ang mga deposito ng miteyd ng hydrate ay mahirap pag-aralan. Hindi sila maaaring drill at cored para sa pag-aaral tulad ng iba pang mga subsurface na materyales dahil habang dinala ito sa ibabaw, nabawasan ang presyon at tumataas ang temperatura. Ito ang dahilan ng pagtunaw ng yelo at ang mitein upang makatakas.
Maraming iba pang mga pangalan ay karaniwang ginagamit para sa methane hydrate. Kabilang dito ang: metana clathrate, hydromethane, methane ice, fire ice, natural gas hydrate, at gas hydrate. Karamihan sa mga deposito ng metano hydrate ay naglalaman din ng maliit na halaga ng iba pang mga hydrocarbon hydrates. Kasama dito ang propane hydrate at ethane hydrate.
Methane hydrate na mapa: Ang mapa na ito ay isang pangkalahatang bersyon ng mga lokasyon sa USGS global imbentaryo ng natural gas hydrate database database.
Gas hydrate na mapa: Ang isa sa mga pinaka-malawak na pinag-aralan ang mga deposito ng hydrate ng gas ay ang Blake Ridge, malayo sa pampang North Carolina at South Carolina. Ang mga hamon sa paggawa ng mitein mula sa deposito na ito ay ang mataas na nilalaman ng luad at ang mababang konsentrasyon ng mitein. Ang mapa na ito ay isang halimbawa ng kalapitan ng mga deposito ng margin ng kontinental sa mga potensyal na merkado ng natural gas. Larawan ni NOAA.
USGS Gas Hydrates Lab: Dadalhin ka ng video na ito sa isang pagbisita sa USGS Gas Hydrates Lab kung saan nagsasagawa ang mga mananaliksik ng mga eksperimento sa mga sample ng mga gas hydrates na nakolekta mula sa mga lugar na polar at kontinental. Lumilikha din sila ng synthetic gas hydrates at nagsasagawa ng mga eksperimento upang matukoy ang kanilang mga kemikal at pisikal na katangian.
Nasaan ang Mga Deposito ng Methane Hydrate?
Apat na mga kapaligiran sa Earth ay may mga kondisyon ng temperatura at presyon na angkop para sa pagbuo at katatagan ng miteyd hydrate. Ito ang mga: 1) sediment at sedimentary rock unit sa ibaba Arctic permafrost; 2) sedimentary deposit sa kahabaan ng mga kontinental margin; 3) malalim na tubig na mga sediment ng mga lawa sa dagat at dagat; at, 4) sa ilalim ng yelo ng Antartika. . Maliban sa mga deposito ng Antarctic, ang mga akumulasyon ng methane hydrate ay hindi masyadong malalim sa ibaba ng ibabaw ng Earth. Sa karamihan ng mga sitwasyon ang mite hydrate ay nasa loob ng ilang daang metro ng ibabaw ng sediment.
Mga modelo ng deposito ng hydrane ng hydrane: Ang mga modelo ng deposito para sa mga deposito ng methane hydrate sa mga kontinente ng margin at sa ilalim ng permafrost.
Sa mga kapaligiran na ito ang methane hydrate ay nangyayari sa sediment bilang mga layer, nodules, at intergranular cement. Ang mga deposito ay madalas na makakapal at paglaon ay nagpapatuloy na lumilikha sila ng isang hindi kanais-nais na layer na nakakulong ng natural gas na lumilipat pataas mula sa ibaba.
Noong 2008, tinantya ng Estados Unidos na Geological Survey ang kabuuang hindi natuklasang mapagkukunan ng gas hydrate para sa lugar ng North North Slope. Tinatantya nila na ang kabuuang hindi natuklasan na likas na mapagkukunan ng gas sa anyo ng gas hydrate na saklaw sa pagitan ng 25.2 at 157.8 trilyong kubiko na paa. Sapagkat napakakaunting mga balon na na-drill sa mga akumulasyon ng gas hydrate, ang mga pagtatantya ay may napakataas na antas ng kawalan ng katiyakan.
USGS Gas Hydrates Lab: Dadalhin ka ng video na ito sa isang pagbisita sa USGS Gas Hydrates Lab kung saan nagsasagawa ang mga mananaliksik ng mga eksperimento sa mga sample ng mga gas hydrates na nakolekta mula sa mga lugar na polar at kontinental. Lumilikha din sila ng synthetic gas hydrates at nagsasagawa ng mga eksperimento upang matukoy ang kanilang mga kemikal at pisikal na katangian.
Gas hydrate na rin: Ang Ignik Sikumi # 1 gas hydrate na rin sa Alaska North Slope. Ang isang pagtatasa ng mapagkukunan ng mapagkukunan ng gasolina ng USGS ay tinukoy na ang North Slope ay may malawak na mapagkukunan ng gas hydrate na nakulong sa ilalim ng permafrost. Kagawaran ng Enerhiya larawan.
Ignik Sikumi: Dadalhin ka ng video na ito sa isang pagbisita sa pagsubok ng Ignik Sikumi gas hydrate field, isang balon sa Alaskas North Slope na gumawa ng likas na gas mula sa mga hydrates ng gas sa ibaba permafrost. Ang nagawa na ginawa dito ay upang palayain ang mitein sa pamamagitan ng pagpapalit nito sa carbon dioxide - nang hindi natutunaw ang gas hydrate.
Nasaan ang Methane Hydrate na Ginagawa Ngayon?
Sa ngayon wala pang malakihang komersyal na produksyon ng mitein mula sa mga deposito ng gas hydrate. Ang lahat ng mga produksiyon ay alinman sa maliit na scale o eksperimento.
Noong unang bahagi ng 2012, isang magkasanib na proyekto sa pagitan ng Estados Unidos at Japan ang gumawa ng isang matatag na daloy ng mitein sa pamamagitan ng pag-iniksyon ng carbon dioxide sa akumulasyon ng mite hydrate. Ang carbon dioxide ay pinalitan ang mite sa istruktura ng hydrate at pinalaya ang mitein upang dumaloy sa ibabaw. Ang pagsubok na ito ay makabuluhan dahil pinapayagan ang paggawa ng mitein nang walang mga instabilidad na nauugnay sa isang natunaw na hydrate gas.
Ang pinaka-malamang na mga deposito ng methane hydrate na mapili para sa unang pag-unlad ay magkakaroon ng mga sumusunod na katangian: 1) mataas na konsentrasyon ng hydrate; 2) reservoir na bato na may mataas na pagkamatagusin; at, 3) mga lokasyon kung saan mayroong isang imprastraktura. Ang mga deposito na nakakatugon sa mga katangiang ito ay malamang na matatagpuan sa Alaska North Slope o sa hilagang Russia.
Ignik Sikumi: Dadalhin ka ng video na ito sa isang pagbisita sa pagsubok ng Ignik Sikumi gas hydrate field, isang balon sa Alaskas North Slope na gumawa ng likas na gas mula sa mga hydrates ng gas sa ibaba permafrost. Ang nagawa na ginawa dito ay upang palayain ang mitein sa pamamagitan ng pagpapalit nito sa carbon dioxide - nang hindi natutunaw ang gas hydrate.
Gas hydrate natutunaw: Kapag ang mga balon ng langis ay drill sa pamamagitan ng mga sediment na nagdadala ng hydrate, ang mainit na temperatura ng langis na lumilipat sa pamamagitan ng frozen na hydrate zone ay maaaring maging sanhi ng pagtunaw. Maaari itong magresulta sa mahusay na pagkabigo. Ang mga mainit na pipeline na tumatakbo sa mga nagyeyelo na outcrops ng hydrate ay isang panganib din. Imahe ng USGS.
Methane Hydrate Hazards
Ang mga metano na hydrates ay mga sensitibong sediment. Maaari silang mabilis na makisama sa pagtaas ng temperatura o pagbaba ng presyon. Ang dissociation na ito ay gumagawa ng libreng mitein at tubig. Ang pag-convert ng isang solidong sediment sa likido at gas ay lilikha ng isang pagkawala ng suporta at paggupit ng lakas. Maaaring magdulot ito ng submarine slumping, landslides, o subsidence na maaaring makapinsala sa mga kagamitan sa paggawa at pipelines.
Ang Methane ay isang malakas na gasolina sa greenhouse. Ang temperatura ng mas mainit na Arctic ay maaaring magresulta sa unti-unting pagtunaw ng mga hydrates ng gas sa ibaba ng permafrost. Ang maiinit na karagatan ay maaaring maging sanhi ng unti-unting pagtunaw ng mga hydrates ng gas na malapit sa sediment-water interface. Bagaman maraming mga ulat sa balita ang nagpakita ng ito bilang isang potensyal na sakuna, ang pananaliksik ng USGS ay nagpasiya na ang mga hydrates ng gas ay kasalukuyang nag-aambag sa kabuuang atmospera na methane at na ang isang sakuna na pagtunaw ng hindi matatag na mga deposito ng hydrate ay malamang na hindi magpadala ng malaking halaga ng mitein sa kapaligiran.
Napakalaking Potensyal
Kahit na ang mga methane hydrate na akumulasyon ay matatagpuan sa mga mahirap na kapaligiran at nagtatanghal ng maraming mga teknikal na hamon, malawak silang ipinamamahagi at ang pinakamalaking mapagkukunan ng hydrocarbons sa Earth. Ang isang iba't ibang mga teknolohiya ay maaaring binuo upang makabuo ng mga ito gamit ang pagbabawas ng presyon, pagpapalitan ng ion, at iba pang mga proseso na sinasamantala ang kanilang natatanging kemikal at pisikal na mga katangian. Ang Estados Unidos, Canada, Japan, at India lahat ay may masigasig na mga programa sa pagsasaliksik na nagtatrabaho upang matuklasan ang mga mabubuong teknolohiya para sa paggawa ng mga hydrates ng gas. Ang Methane hydrate ay malamang na maglaro ng isang mahalagang papel sa aming hinaharap na pinaghalong enerhiya.