Geologia9

Jeszcze do lat 30 bieżącego stulecia, spotykane na dnie mórz i oceanów pojedyncze znaleziska gazohydratów traktowano jako fenomen przyrodniczy, wyglądają jak błoto śniegowe i nie upatrywano w nich praktycznego zastosowania. Dopiero budowa i eksploatacja systemów wielkich rurociągów gazowych w USA wykazała jakie znaczenie mogą mieć hydraty dla przemysłu gazowego. Okazało się, że w gazociągach przepływ gazu utrudnia nie lód, mogący powstawać z drobin wody zawartej w gazie ale hydraty gazowe. Pierwszy wielki program badawczy w celu ich poznania i określenia warunków w jakich powstają zainicjowała American Gas Association. Dziś wiemy, że hydraty gazowe są to w sensie chemicznym klatraty, czyli substancje zbudowane ze specyficznych klatek cząsteczek wody. W ich wolnych przestrzeniach znajduje się metan (lub inny gaz). Gazohydrat to związek wody i metanu, występujący w stanie stałym. Czyli, mówiąc obrazowo jest to lód, który zawiera metan. Hydraty gazowe powstają w specyficznych warunkach przy bardzo wysokich ciśnieniach rzędu 300-400 atmosfer i więcej oraz przy niskich temperaturach -0,8°C, w warunkach jakie panująna dnie oceanicznym, na głębokości 3-4 tys. metrów. W tej chwili wiemy, że wszystkie dna oceaniczne i osady pod dnem oceanicznym zawierają złoża hydratów gazowych. Z gazohydratów mogą wydzielać się ogromne ilości metanu do wód oceanicznych. Prawdopodobnie Trójkąt Bermudzki jest takim szczególnym miejscem nagłego i intensywnego uwalniania się gazu powodującego zgazowanie wody, zmianę jej ciężaru właściwego, a tym samym właściwości wyporu co może prowadzić do "zapadania się statków". Gazohydraty występują również na lądzie, na obszarach wiecznej zmarzliny, w północnej Syberii i na Alasce. Stosunkowo najdokładniej zbadano dotychczas złoże Masojaka w zachodniej Syberii i złoże Prudhoe Bay-Kuparuk River na Alasce.

Dlaczego gazohydraty należy eksploatować?Dlatego, że klimat na Ziemi się zmienia. W ostatnich stu latach średnia temperatura podniosła się o 0,8-1 °C. To oznacza, że warunki stabilności gazohydratów będą zmieniać się, ze stanu stałego zacznie przechodzić w fazę płynną uwalniając metan. Wraz z ocieplaniem się klimatu intensywność uwalniania się metanu z olbrzymich pokładów dna oceanicznego będzie coraz większa.

Dla efektu cieplarnianego metan jest znacznie bardziej szkodliwym gazem niż dwutlenek węgla. Ponadto dwutlenek węgla znacznie łatwiej związać, wystarczy posadzić lasy. Są nawet koncepcje, aby kondensować C0₂ i składować w postaci suchego lodu pod ziemią w dawnych wyrobiskach kopalnianych.

W związku z tym, żeby ten efekt uwalniania metanu się nie potęgował i nie przyspieszał procesu ocieplania się Ziemi to powinniśmy gazohydraty zagospodarowywać najszybciej jak to możliwe. Obecnie szacuje się, że zasoby metanu zawartego w gazohydratach mogą być od 2,5 do 10 razy większe niż wszystkie znane i rozpoznane złoża gazu ziemnego na świecie. To jest drugi powód, dla którego warto eksploatować gazohydraty. Są one potencjalnym źródłem energii. 1 m sześć gazohydratu zawiera 164 m sześć metanu i 0,8 m sześć wody.

W małej objętości klatratu mieści się olbrzymia ilość metanu. Wobec wyczerpujących się zasobów tradycyjnych surowców, czyli ropy naftowej, gazu ziemnego, odejścia od węgla kamiennego (chyba że do niego wrócimy dla produkcji wodoru i ogniw paliwowych wodorowych) gazohydraty mogą jawić się jako potencjalne, łatwe do zagospodarowania i łatwe do wydobycia, nowe źródło energii, alternatywne dla tych wszystkich surowców, które się wyczerpują.

To jest czysty metan.

W swojej książce "Surowce mineralne mórz i oceanów" napisał pan, że z uwagi na konieczność rozwiązania wielu problemów technicznych dopiero od połowy przyszłego stulecia hydraty gazowe będą wykorzystywane w szerokim zakresie.

To prawda, ale problemy techniczne, które występowały jeszcze przed kilkunastu laty powoli wydają się być przełamane. Na lądzie eksploatacja gazohydratów jest stosunkowo prosta. Do górotworu wpuszcza się parę wodną lub gaz, np. podgrzany azot i takie ogrzane medium rozpręża metan zawarty w gazohydracie, Metan jest ujmowany otworami wiertniczymi.