NOWY PORTAL - wersja BETA
mamy już
515redaktorów
o co chodzi w portalu
Kliknij tutaj, aby szukać po branży
dodaj artykuł
ZLECENIA OGŁOSZENIA ZAMÓW REDAKTORA ZAMÓW TEKST KUP ARTYKUŁ
POLECAMY:   Nie dopuść do wypalenia! AIDS pokonany?
 
 
Jesteś tutaj:Strona główna>Lista artykułów>Prezentacja artykułu

PŁONĄCY LÓD - REWOLUCJA ENERGETYCZNA

Dodano: 30.12.2014, autor: @wispawel12
kategoria: Ogród i przyroda,  ocena: 4,  rodzaj: Ogólnodostępny
PŁONĄCY LÓD – REWOLUCJA ENERGETYCZNA?

"Żyjecie tak, jakbyście mieli żyć wiecznie, i nigdy nie przychodzi wam na myśl wasza kruchość, nie zważacie na to, ile czasu już przeminęło. Trwonicie go, jakbyście czerpali z pełnego i nieprzebranego zasobu (...) Obawiacie się wszystkiego jako śmiertelni, a pożądacie wszystkiego jakbyście byli nieśmiertelni ".

SENAKA

Kryształy Hydratu Metanu – wulkan energii

Skomplikowana struktura

Płonący lód, czyli hydrat metanu, to krystaliczna struktura o szczelnej budowie a tworzona przez molekuły metanu. Zamknięte są w klatkach cząsteczek wody. W warunkach ziemskich, czyste hydraty metanu, nazywane też klatratami metanu, występują w tak zwanej strukturze
s.I. Składa się z dwóch małych i sześciu dużych klatek zawierających łącznie 46 cząsteczek wody. Odkryto je pod koniec XIX wieku (1888 r.) wraz z hydratami etanu, etylenu
i podtlenku azotu. W latach 30 XX wieku skojarzono po raz pierwszy biały, krystaliczny materiał, który zapychał podwodne rurociągi z hydratami metanu. W ten sposób materiał ten uzyskał znaczenie energetyczne, a co z tym się wiąże ekonomiczne. Hydraty metanu zawierające kilkuprocentowe domieszki etanu lub propanu mogą tworzyć inną strukturę s.II Komórka elementarna tej sieci krystalicznej składa się ze 136 cząstek wody, tworzącej 16 małych i 8 dużych klatek. W warunkach naturalnych występuje też, ale bardzo rzadko, jeszcze inna struktura (sH). W niej, poza metanem, do klatek wchodzą jeszcze węglowodory o dłuższym łańcuchu węglowym. Hydraty krystalizujące w tej formie zbudowane są z jednej dużej, dwóch średnich i trzech małych komórek. Stabilność tych struktur zapewniona jest przez odpowiednią ilość cząsteczek gazu zamkniętych w sieci krystalicznej. Wymagane jest również ażeby co najmniej 70% klatek było wypełnionych. W przeciwnym razie następuje rozpad. Przewodność cieplna jest bliska przewodności zescalonego CO2 ( ~0,5 W/m x K ). Posiada wysoką odporność na deformacje.

Energetyczne kryształy

Z jednego litra hydratu metanu wydzielić można ok. 170 litrów gazowego metanu. W warunkach normalnych, przy gęstości około 900 kg/m3 jest lżejszy od wody. Ażeby powstały hydraty metanu muszą być spełnione specjalne warunki. Po pierwsze, tworzy się w obecności odpowiedniej ilości metanu i wody ( w jednym z trzech stanów skupienia) oraz przy odpowiedniej temperaturze i ciśnieniu gazu wchodzącego do struktury. Naturalne hydraty metanu na Ziemi występują licznie na szelfach kontynentalnych, w wiecznych zmarzlinach oraz sporadycznie w jeziorach, gdzie woda jest ogólnie dostępna.
Spalane hydraty metanu i ich struktura

Metan pochodzi z dwóch źródeł, powszechnej fermentacji anaerobowej lub z mniej rozpowszechnionego źródła, tzw. ekshalacji termogenicznej. Hydraty z pierwszego źródła zawierają prawie czysty metan, bardzo bogaty w lekki izotop węgla ¹²C. W drugim przypadku
stwierdzono duże zróżnicowanie składu chemicznego. Należy dodać, że fermentacja anaerobowa jest to proces biologicznego rozkładu substancji organicznych przeprowadzanych przez drobnoustroje w warunkach beztlenowych, przez bakterie anaerobowe z wydzieleniem metanu. Natomiast ekshalacja termogeniczna są to wyziewy składników lotnych magmy (gazów i par), wydobywające się z głębi ziemi. Hydraty metanu tworzą się poniżej strefy stabilności hydratów gazu GHSZ (ang. Gas Hydrate Stability Zone), która w zależności od temperatury rozciąga się od głębokości poniżej 300 m w wodach arktycznych do 1100 m w głąb, chociaż odnaleziono złoża występujące już na głębokości 150 m pod powierzchnią. Złoża klatratów poza stokami kontynentalnymi i wiecznymi zmarzlinami, występują także na dnie jeziora Bajkał. Największe z dotychczas odkrytych występują w głąb Blade Ridge u wybrzeży Karoliny Północnej, bogate złoża znajdują się także w Zatoce Meksykańskiej oraz rowie Nankai u wybrzeży Japonii.

Trudny dostęp do złóż

Dla lepszego zrozumienia problemów oraz przed jakimi wyzwaniami stoją naukowcy i inżynierowie należy w skrócie opisać lokalizację złóż hydratów metanu, a więc stoki kontynentalne i wieczną zmarzlinę. Zamieszczony poniżej schemat oddaje wizualny pogląd na miejsca powstawania złóż tego naturalnego gazu.
Stok kontynentalny jest to wąski fragment cokołu kontynentalnego o większym nachyleniu niż szelfy. Kąt nachylenia wynosi przeciętnie 3-6°, ale może być znacznie większy. Zbudowane są z takich samych skał co na lądzie.
Ograniczone są z jednej strony szelfem, o głębokości 130 metrów, a z drugiej strony rowem
oceanicznym. Dalej znajduje się głębia oceaniczna o głębokości 3500 do 4000 metrów. Ponadto stoki kontynentalne są często przecinane kanionami podmorskimi. W związku z tym konstrukcja stoku kontynentalnego jest niezwykle skomplikowana a dojście do złóż hydratów metanu bardzo trudne.


Także wieczna zmarzlina, to niezwykle trudny obszar kuli ziemskiej. Obejmuje ona prawie jedną czwartą terenu półkuli północnej. Zjawisko to polega na utrzymywaniu się, niezależnie od pory roku, temperatury poniżej punktu zamarzania wody. Dotyczy to całej skorupy ziemskiej na tych obszarach, a nie tylko powierzchni ziemi. Głębokość na obszarach, w których występują złoża hydratów metanu wynosi od 150 do 300 metrów. Maksymalnie dochodzi do 700 metrów. Wyjątek stanowi wschodnia Syberia, gdzie odkryto je na głębokości 1500 metrów. Są to tereny bardzo trudne geologicznie, i właśnie na takich niezwykle trudnych obszarach utworzyły się hydraty metanu i to w niezwykle dużych zasobach. Metan w nich zawarty to faktycznie wielka przyszłość energetyki. Poszukiwania złóż hydratów ułatwia fakt, że fale dźwiękowe rozchodzą się w nich dwukrotnie szybciej niż w zwykłych osadach dennych.

Lokalizacja źródeł i ich zasoby.

Wielkość zasobów jest różnie szacowana, ale nie ma cienia wątpliwości, że w znaczny sposób przewyższają one złoża gazu ziemnego. Niektóre ośrodki twierdzą, że ilość węgla zawartego w hydratach przekracza dwukrotnie ilość zawartą w złożach kopalnych. Inne szacunku mówią , że ilość metanu zawartego w hydratach przekracza od 2,5 do 10-razy zasoby złóż gazu ziemnego. Z danych udostępnionych przez Japan Oil, Gas & Metals National Corporation wynika, że obszar otaczający podmorski rów Nankai zawiera co najmniej 1100 mld m3 metanu, natomiast zasoby całego wybrzeża Japonii obliczono na 7000 mld m3. Same tylko zasoby w pobliżu rowu Nankai starczyłyby Japonii na 10 lat. Rząd Japonii stwierdził, że jest to przełom w tradycyjnej energetyce, i że jest to olbrzymi krok w kierunku zagospodarowania olbrzymiego, nowego źródła energii. Tylko ten kraj zainwestował w badania podmorskich zasobów hydratów metanu setki milionów dolarów. Ma to niezwykle duże znaczenie dla tego Państwa, które zwłaszcza po katastrofie elektrowni atomowej Fukushima Daichi, praktycznie zatrzymało rozwój energii nuklearnej. Miało to bezpośredni wpływ na niezwykle duży wzrost importu paliw kopalnych.
Przebadano także szczegółowo wody przybrzeżne Stanów Zjednoczonych. Diagnoza jest jednoznaczna. Zasoby ośmiokrotnie przewyższają ilość gazu ziemnego w tym kraju. O wadze tych nowych źródeł energii świadczy fakt, że prace nad sposobami pozyskiwania tego surowca finansuje amerykański Departament Energii. Ta instytucja sprawowała też nadzór nad wszystkimi przełomowymi eksperymentami, w tym również w zakresie eksploatacji złóż ropy naftowej w Ameryce Północnej. Amerykanie, pomimo bardzo intensywnej eksploatacji gazu łupkowego są również bardzo zainteresowani tym nowym źródłem energii. Zapowiedzieli, że będą prowadzone także badania na Alasce, w Zatoce Meksykańskiej oraz na szelfie atlantyckim.
Bardzo duże złoża znajdują się w Kanadzie i u jej wybrzeży. Ich wielkość to 44 – 810 bilionów m3. Dla porównania, światowe zasoby gazu ziemnego wynoszą 154 bilionów m3.
Inne potwierdzone złoża znajdują się w jeziorze Bajkał. Obliczona ilość węgla znajdującego się w tych hydratach metanu wynosi 10000 giga ton. Także duże ilości zostały odkryte na terenach południowo wschodnich od Baku. Zasoby wynoszą 700 mld m3. Na Alasce stwierdzone już zasoby wynoszą od 1 do 4 trylionów m3 hydratów metanu.
Także wieczna zmarzlina jest zasobna w to nowe źródło energii. W stabilnej postaci występuje na głębokości od 150 do 2000 metrów. Jednym z bogatszych źródeł jest rejon rzeki Mc Kenzie i jej ujście do Oceanu Arktycznego. Złoża zostały zlokalizowane na głębokości 600 metrów.

Próbne odwierty.

Pierwsze próby przeprowadzili Amerykanie u północnych wybrzeży Alaski. US Geological Survey, odpowiednik naszego Państwowego Instytutu Geologicznego, od kilku lat realizuje specjalny program poszukiwania hydratów na dnie Morza Beauforta. Także na samej Alasce prowadzono próbną eksploatację. Na lodzie postawiono szyb wiertniczy o nazwie Ignik Sikumi, co w języku Indian z północnej Alaski oznacza Ogień na Lodzie. Próba ta była niezwykle istotna, gdyż zastosowano przy tej okazji nową myśl naukową. Gdy wiertła dotarły do złoża metanu znajdującego się na głębokości 900 m, wpompowano do nich dwutlenek węgla, wypierający metan z sieci krystalicznego hydratu. Zastosowanie tej technologii sprawiło, że jeden gaz, zbędny i szkodliwy dla klimatu (dwutlenek węgla), został uwięziony
na dnie, w kryształach hydratu, podczas gdy drugi, pożądany jako źródło energii (metan), wyprowadzono na powierzchnię. Autorzy tego eksperymentu podkreślili, że dzięki takiej technologii można jednocześnie rozwiązać trzy, bardzo istotne problemy. Po pierwsze, rozpocząć eksploatację nowego surowca energetycznego, po drugie, zmagazynować na dnie niewygodny dwutlenek węgla, i po trzecie, ocalić same hydraty, a tym samym pozostawić dno morskie w stanie pierwotnej równowagi. Na pomysł ten wpadli naukowcy z Bergen w Norwegii oraz badacze z laboratorium należącego do koncernu Conocno Philips.
Według stanowiska japońskich naukowców, hydraty były zawsze postrzegane jako olbrzymie źródło energii, ale problem pozostaje w sposobie ich wydobycia. Zasoby tej energii są na pewno doskonałą alternatywą dla gazu ziemnego. Jest to również bardzo istotny argument dla ośrodków, które nie popierają rozwoju energii jądrowej. Opanowanie w pełni ekonomicznej technologii wydobycia hydratów metanu zmieniłoby sytuację w krajach dysponujących dotychczas znikomymi zasobami paliw kopalnych. Podjęte próby odwiertów przez Japończyków odbyły się na głębokości ok. 1000 m na Pacyfiku, w rejonie leżącym 80 km na południe od półwyspu Atsumi. Waga tych zasobów jest na tyle ważna, że prace są kontynuowane. Przeprowadzane są analizy wydobytego gazu. Jednak cała myśl nauki skupia się na opracowaniu odpowiedniej technologii. Proces ten ma jeszcze wciąż wiele problemów. Należy przypomnieć, że gaz łupkowy był też uważany za trudny do wydobycia, a obecnie jest eksploatowany na dużą skalę. Próbne odwierty przeprowadzane są także z pokładu statku badawczego „Chikyu”. Jest to jedna z dwóch jednostek na świecie, z których można wykonać głębokie wiercenia badawcze na dnie oceanów. Jednostka ta ma długość 220 m.
Na jej pokładzie zamontowana jest wieża wiertnicza o wysokości 70 m. Badania i odwierty wykonywane w pobliżu rowu oceanicznego Nankai okazały się niezwykle owocne. Potwierdzone zostały złoża o wielkości setek miliardów m3 gazu. Dla zobrazowania olbrzymiej ilości gazu znajdującego się w tym złożu należy podać fakt, że Japonia importuje rocznie około 100 mld m3 gazu ziemnego.
Ustalone zostały już dwa konkretne miejsca eksploatacji. Są one położone 30-40 km od brzegu, na wysokości zatoki Ise, nad którą leży Nagoja. Głębokość wody nad pierwszym
złożem wynosi 300m, a nad drugim 800m. Surowiec znajduje się na poziomie od 30 do 300m
pod dnem. W niektórych miejscach warstwa hydratów wynosi 50m !!!. Próbne odwierty spełniają jeszcze jeden cel. Testowana jest technologia eksploatacji, nad którą Japończycy pracują od 10 lat. Proces wydobycia hydratów metanu, w zarysie, polega na obniżeniu ciśnienia w złożu tak, ażeby gaz mógł się sam swobodnie z niego wydostać. Technologia ta jest poddawana wielu testom od roku 2007. Dokonywano wielu zmian i obecnie twórcy tej technologii są przekonani, że będzie ona pracowała tak, jak to było w założeniach.
Postępy w tych pracach są bardzo uważnie obserwowane przez inne kraje, między innymi Chiny i Indie a także kilka innych Państw, w których są potwierdzone złoża hydratów metanu.

Naukowe „zabawki”.

Konieczność przeprowadzania badań naukowych była przyczyną wybudowania kilku pojazdów, które zanurzają się w Pacyfiku. Jednym z nich jest łazik, podobny do traktora na gąsienicach
Zaprojektowano go i wybudowano na uniwersytecie w Bremie, w Niemczech. Otrzymał imię – Wally. Ważący 300 kg pojazd wyposażony jest w kamerę wysokiej rozdzielczości a skierowany został do pracy w kanionie Barkley, na głębokości 850m.
Inną naukową „zabawką” jest Solwara, a przetestowana zostanie jako poszukiwacz podmorskich kruszców. Jest to urządzenie, które posiada koncesję na poszukiwanie cennych źródeł energii na ponad 500 tysięcy km2 dna Pacyfiku.
Badania prowadzone będą w strefach ekonomicznych Stanów Zjednoczonych i Kanady. Naukowcy pragną także zbadać inne miejsca, gdzie mogą być bardzo bogate złoża klatratów metanu.

Ostrzeżenie.

Eksp loatacja odkrytych złóż jest nie tylko dosyć skomplikowana ale stwarza również faktyczne zagrożenia, niektóre wprost katastroficzne. W związku z ocieplaniem się klimatu należy rozpatrzyć te potencjalne możliwości katastrof ekologicznych. Jak wiadomo metan jest gazem cieplarnianym, którego zdolność zatrzymywania ciepła (potencjał cieplarniany) jest dwudziestokrotnie większa niż w przypadku dwutlenku węgla. Ulotnienie się gazu ze złóż hydratów, które szacunkowo zawierają 3000 razy więcej metanu niż wynosi jego ilość w atmosferze ziemskiej w sposób znaczący podniosłoby temperaturę na Ziemi. Efekt tych procesów mógł być tragiczny, na przykład topnienie lodowców (zdjęcie poniżej).



Topnienie lodowców

Inne zagrożenia mogą być wywołane przez osunięcia się masywów skalnych wewnątrz oceanów. Około 6100 lat p.n.e. rozpad złóż hydratów doprowadził do przesunięcia się do Morza Norweskiego masy skał ze stoku kontynentalnego o objętości ocenianej na 5300 km3 na odległość 800 km. Skutkiem tego powstało tzw. Osuwisko Storegga.


Osuwisko w San Salwador

Zdjęcie powyżej, przedstawia znane osunięcie się ziemi, które wystąpiło w roku 2001 w San Salwador. Natomiast to omawiane (Osuwisko Stroggera) było wielokrotnie większe, nieporównywalne z tym na zdjęciu. Ponadto dodatkowym zjawiskiem, które wówczas towarzyszyło osuwaniu się podwodnych mas ziemi były niezwykle wielkie fale tsunami. Jest to niewątpliwie wielka przestroga dla badaczy i firm eksploatujących jakiekolwiek dobra natury. Jeżeli człowiek przesadzi w tych działaniach to Jej odpowiedź może być fatalna w skutkach dla całej ludzkości.
Zagrożenie wynika także z ocieplenia wody oceanicznej, co może prowadzić do przekroczenia granicy stabilności klatratów. Przyczyną uwolnienia się metanu może też być destabilizacja zasobów w wyniku prac wydobywczych, jednak jest to możliwe tylko w szczególnych warunkach geologicznych.
Gaz uzyskiwany z hydratów metanu ma wiele doskonałych właściwości, m.in. łatwość transportowania. Ilość metanu w 1m3 jest odpowiednikiem około 168 cm3 gazu LNG.
Mniejsze są wymagania jeśli chodzi o temperaturę transportu, musi być ona jedynie niższa od O ºC. Dla porównania przy transporcie gazu LNG wymagana jest temperatura -163 ºC.
Fakt, że potwierdzono istnienie wielu źródeł tego cennego gazu o niewątpliwie bardzo dużych zasobach i wielu zaletach może być przyczyną bezkompromisowej eksploatacji. To może stworzyć autentyczne zagrożenia dla naszej cywilizacji. Jestem jednak przekonany, że jak
zawsze zwycięży tzw. zdrowy rozsądek, a Świat będzie się cieszył z dobra, które daje nam kolejny raz Natura

Technologie wydobycia.

Opracowane zostały trzy główne, znane metody eksploatacji złóż hydratów. Jednak z uwagi, że potrzebne są bardziej ekonomiczne i wydajniejsze metody, naukowcy stale nad tym pracują i unowocześniają technologię. Jednak podstawowe zasady pozostały bez zmian. Sposoby wydobycia można podzielić na metodę dekompresji, metodę z zastosowaniem termicznego wtrysku i metodę z inicjacją dwutlenku węgla.
Metoda dekompresji, nazywana inaczej metodą spadku ciśnienia polega na obniżeniu ciśnienia w warstwach hydratonośnych, w wyniku czego istniejące tam hydraty metanu ulegają destabilizacji. W wyniku tego procesu uwolniony zostaje metan z sieci kryształów. Metoda ta została już sprawdzona. Wielkość eksploatacji jest jednak ściśle uzależniona nie od ciśnienia, lecz od przepływu ciepła przez obszar destabilizacji hydratów. Stosowalność tej technologii ograniczona jest przez dwa czynniki, stopień cementacji osadów oraz water coming. Dysocjacja hydratów w słabo spojonych skałach powodować może wzmożone wytwarzanie nieskonsolidowanych osadów (np. piasku), natomiast water coming skutkuje intensywnym spadkiem zawartości wody produkowanego roztworu. Wysokie tempo produkcji gazu metodą dekompresji prowadzić może także do krystalizacji lodu w porach skał, co znacząco obniża zarówno ich przepuszczalność, a także tempo prowadzonej eksploatacji. Jednym z najbardziej obiecujących obszarów produkcji metanu z hydratów jest rejon Grzbietu Blake`a. Stwierdzono tam istnienie dziewięciu warstw hydratonośnych. Jednakże przeprowadzenie dysocjacji hydratów z dwóch najbardziej zasobnych warstw wymagałoby obniżenia ciśnienia o odpowiednio 125 i 165 atmosfer. W warunkach głębokomorskich jest to trudne do wykonania. Jednak wartości te są obliczane dla każdego przypadku oddzielnie. Metoda obniżania ciśnienia w celu otrzymania węglowodorów gazowych z hydratów doczekała się licznych opracowań. Wskazują one, że technologia ta jest bardzo dobrym rozwiązaniem w celach eksploatacyjnych, lecz pod warunkiem połączenia jej z innymi procesami. Zastosowanie dekompresji jako jedynego zabiegu rozkładu hydratów spowodować może wystąpienie niedoboru energii niezbędnej dla przebiegu tego endotermicznego procesu. Brakiem energii można tłumaczyć powolny spadek ilości produkowanego gazu. Obniżenie ciśnienia powinno być pierwszym etapem procesu eksploatacyjnego, po którym następowałoby zastosowanie innego procesu, np. stymulacji termicznej lub wprowadzenie inhibitorów. Badania sugerują również potrzebę odbioru powstającej w trakcie dysocjacji wody. Jej nadmiar powodować może osiadanie dna, czego skutki byłyby katastrofalne dla całego procesu eksploatacyjnego.
Metoda termicznego wtrysku. Jest to metoda wzrostu temperatury, nazywana też stymulacją termiczną. Polega na wprowadzeniu w rejon warstw hydratów nośnika o podwyższonej temperaturze. Technologia ta w celu efektywnej dekompozycji hydratów wymaga wzrostu temperatury od kilku do nawet kilkudziesięciu stopni. Stymulacja termiczna przeprowadzana może być różnymi technikami, z których wymienić należy iniekcję gorącego płynu,
wprowadzenie pary wodnej w układzie otwartym i zamkniętym oraz ogrzewanie elektromagnetyczne.
Pierwsza metoda polega na dostarczeniu do warstw hydratonośnych gorącego roztworu soli, obniżającego temperaturę dysocjacji hydratów gazowych. W wyniku tego procesu ciepło wprowadzonego roztworu jest wystarczające do destabilizacji klatratów i przeprowadzenia ich rozkładu. Skuteczność zastosowania gorącego płynu zależy od temperatury, ilości oraz od początkowego nasycenia hydratów w warstwach skalnych.
Zastosowanie w układzie zamkniętym płynu, a nie pary wodnej daje znacznie lepsze rezultaty. Termiczna stymulacja zaowocowała produkcją gazu, z których największa wydajność powstała między 25 a 55 ºC. Nie jest to jednak całkowita ilość powstałego gazu, ponieważ pory skał, w których dotychczas istniały hydraty, po ich dysocjacji zostały wypełnione uwolnionymi węglowodorami. W trakcie trwania procesu nie stwierdzono jakichkolwiek strat krążącego płynu. Został on jedynie nieznacznie rozcieńczony wodą z dysocjacji klatratów.
Odmianą stymulacji termicznej jest zastosowanie mikrofali jako czynnika podnoszącego temperaturę hydratów gazowych. Technika ta, określana przez wiele ośrodków jako bardzo obiecująca, wykorzystuje mikrofale o częstotliwości pomiędzy 300 MHz, a 300 GHz. Najczęściej stosowanym spektrum elektromagnetycznym jest przedział częstotliwości pomiędzy 915 a 2450 MHz.
Zastosowanie inhibitorów w celu dekompozycji hydratów jest powszechnie stosowanym procederem we współczesnym przemyśle gazowniczym. Krystalizacja klatratów, zwłaszcza w zimnych rejonach kuli ziemskiej, może powodować zapychanie gazociągów transportujących gaz. Iniekcja inhibitorów do warstw hydratonośnych skutkuje obniżeniem zakresu temperatury ich stabilności. Efektem jest rozkład klatratów i uwolnienie zawartego w nich metanu. Do najpospolitszych organicznych inhibitorów hydratów należą metanol oraz glikol monoetylenowy i glikol dietylenowy (często istniejące pod wspólną nazwą glikol). Inhibitorami mogą być również rozpuszczone sole, takie jak chlorki sodu, wapnia czy potasu. Metoda ta, pomimo jej szerokiego zastosowania wewnątrz gazociągów, ma ograniczone możliwości przy produkcji metanu z hydratów. Powodem jest negatywne oddziaływanie na środowisko stosowanych związków chemicznych, wysoki koszt a także brak pełnej kontroli nad inhibitorową dekompozycją klatratów.
Metoda iniekcji dwutlenku węgla Jeszcze inną techniką wydobywania hydratów metanu z ich podwodnych złóż jest proces oparty na wtłoczeniu w warstwy hydratonośne dwutlenku węgla. Cząsteczki CO2 zastępowałyby CH4 zawarte wewnątrz klatratów. Wiąże się to z podwójną korzyścią: metan odbierany byłby na powierzchni i wykorzystywany w celach energetycznych, natomiast dwutlenek węgla, jako główny sprawca efektu cieplarnianego, zostawałby unieszkodliwiany w głębokich strukturach geologicznych.
Metan i dwutlenek węgla biorą udział w budowie hydratów s.I., w których cząsteczka CH4 zajmują zarówno małe, jak i duże szkielety wodne, podczas gdy CO2 – jedynie duże. Zamiana metanu na dwutlenek węgla może doprowadzić do uwolnienia 60% CH4 skumulowanego w hydratach. Proces ten jest korzystny pod kątem. Ogólnie, iniekcja dwutlenku węgla jest procesem egzotermicznym. Nie brakuje więc energii do przeprowadzania dalszego rozkładu hydratów metanu, jak to na przykład, ma miejsce w metodzie dekompresji. Niezmiernie
ważnym aspektem jest jednoczesne zachodzenie obydwóch procesów (dysocjacji i formowania). Eliminuje to ryzyko destabilizacji osadów, tak powszechne przy pozostałych metodach. Z przedstawionych danych należy wyciągnąć wniosek, że właśnie ta technologia jest najkorzystniejszym i najrozsądniejszym sposobem uzyskiwania metanu z ich kryształowych struktur.

Zakończenie

Na osiągnięcie współzależności między człowiekiem i przyrodą pozwala stosowanie podstawowych zasad zrównoważonego rozwoju, dzięki czemu mogą zostać osiągnięte zarówno cele gospodarcze, jak i zachowane odpowiednie wartości środowiskowe.
Identyfikacja z odpowiednim wyprzedzeniem istotnych skutków środowiskowych, jakie mogłyby powstać lub z dużym prawdopodobieństwem powstaną jest bardzo istotna. Pozwala bowiem określić rodzaj i skalę możliwości oddziaływań na środowisko, ukazać komponenty środowiska w rejonie realizacji przedsięwzięcia narażone na zniszczenie i degradację. Daje również możliwość dostrzeżenia wzajemnych zależności pomiędzy tymi elementami oraz określenia społeczności, grup ludzkich, mogących znaleźć się w zasięgu tych oddziaływań. Możliwości oddziaływania na całą sferę przyrodniczą w przypadku eksploatacji klatratów metanu są dosyć skomplikowane i obarczone dużą niepewnością. Określenie wielkości i bezwzględnego znaczenia skutków wywołanych realizacją i funkcjonowaniem inwestycji na poszczególne komponenty środowiska jest trudne również ze względu na to, że analizowane środowisko, które podlegać będzie zmianom na skutek prowadzonych działań inwestycyjnych i eksploatacyjnych w sposób zmienny i dynamiczny a procesy w nim zachodzące nie są do końca dokładnie poznane. Trudności te potęgowane są dodatkowo nieustanną transformacją oceanicznego rezerwuaru hydratów metanu oraz zmianami właściwości fizykochemicznych zachodzących w środowisku, w wyniku których następuje absorpcja i wydzielanie się metanu.
Hydraty metanu, a w szczególności uwalniany z nich metan stanowią czynnik zanieczyszczający nie tylko środowisko wodne, ale również atmosferyczne. Hydraty przyczyniają się do wzmocnienia efektu cieplarnianego na Ziemi oraz stanowią poważne zagrożenie dla morskiej flory i fauny. Eksploatacja związków metanu może doprowadzić do wielu negatywnych konsekwencji dla środowiska przyrodniczego oraz dla człowieka. Dlatego też wiedza na ten temat pozwali podjąć odpowiednie działania, które będą likwidowały wszystkie możliwe, negatywne konsekwencje.

OCENA ARTYKUŁU

Pomóż nam budować ranking artykułów, oceń powyższy.
oceń artykuł
średnia ocen
4
Wykonawca: PERSABIO
Wszelkie prawa zastrzeżone

zamknij
zamknij

Czytaj artykuły z wybranej kategorii

kliknij w nazwę kategorii aby przejść do listy artykułów
zamknij

Znajdź specjalistę z wybranej branży

kliknij w nazwę branży aby przejść do listy specjalistów publikujących w niej artykuły