Taj zapaljivi led je hidrat. Šta je "zapaljivi led"? Bermudski trokut - zamka metan hidrata

"Zapaljivi led" koji je Kina proizvodi prvi put neće izdržati konkurenciju s ruskim prirodnim gasom u narednoj deceniji. Za energetsku revoluciju potrebno je prvo razviti tehnologiju i značajno smanjiti troškove njene proizvodnje, kaže profesor na Finansijskom univerzitetu pri Vladi Ruske Federacije Igor Yushkov.

Kineski "zapaljivi led"

Kineski naftni radnici prvi su u svijetu izvukli iz dna Južno kinesko more“, ili na drugi način hidrat prirodnog plina. I sami Kinezi su svoj uspjeh odmah nazvali kolosalnim. Po njihovom mišljenju, “zapaljivi led” je u stanju da napravi revoluciju u energetskom sektoru, uporedivu sa revolucijom iz škriljaca. Ukupno su izvukli oko 120 kubnih metara energije, a sadržaj metana u njemu je 99,5%.

“Govorimo o gasnim hidratima, a Kinezi ovdje nisu pioniri. Razne zemlje su se bavile razvojem skoro od sredine 20. veka, a Japanci su bliži proboju. Prošle godine su već objavili da su testirali industrijsku proizvodnju plina iz plinskog hidrata. U principu, gasni hidrat se može ekstrahovati bilo gde. Metan se nalazi u malom sloju muljevitog sedimenta, a ako dođete u močvaru ili poplavljeno područje u blizini ribnjaka, možete sami izvući metan običnom hemijskom olovkom.

Poznato je da se najveće rezerve gasnih hidrata nalaze na Bajkalskom jezeru. Ali dalje ovog trenutka Ne postoji komercijalno održiva tehnologija ekstrakcije gasnih hidrata, iako mnoge zemlje rade na tome. Troškovi proizvodnje "zapaljivog leda" bit će znatno veći od kupovine plina od drugih dobavljača sa tradicionalnih polja. Ali kada bi tehnologija proizvodnje odjednom postala dostupna, tada bi svi počeli vaditi plin iz plinskih hidrata i tada bi počela globalna energetska revolucija”, komentiraju FBA "Ekonomija danas" ekspert.

Troškovi proizvodnje "zapaljivog gasa"

Istraživač u Centru za industrijsku ekonomiju, Institut za finansijska istraživanja Andrej Gordejev zauzvrat, on napominje da još nije moguće uporediti uspjeh Kine sa revolucijom iz škriljaca, budući da se ona pripremala jako dugo.

“Prvo ćemo vidjeti razvoj i implementaciju, ali oni zahtijevaju ozbiljna ulaganja. Najvjerovatnije, kineska tehnologija proizvodnje plinskih hidrata neće postati široko rasprostranjena u narednim godinama. Osim toga, era ugljovodonika će potrajati, čak i uprkos razvoju alternativne energije i električnih vozila.

Glavni kamen spoticanja u ovom slučaju je nedostatak infrastrukture, jer njena implementacija ostaje kapitalno intenzivan zadatak. Naravno, otkriće Kine je donekle inovativno, ali to neće biti kraj ere ugljovodonika, jer će nafta zadržati svoju poziciju na energetskom tržištu u narednoj deceniji“, objašnjava nam sagovornik.

Japanci su 2013. godine prvi put najavili vađenje metana iz "zapaljivog leda", međutim, nisu podizali uzorke hidrata sa dna mora, prirodni gas je nakon ispumpavanja vode išao gore kroz cjevovod.

“Kinezi zamrzavaju naslage mulja, a zatim iz njega izvlače plin, odnosno, u stvari, koriste drugačiju metodu ekstrakcije. Cijelo pitanje je cijena takve proizvodnje. Ako je naša cijena proizvodnje po bušotini u prosjeku 10-15 dolara, a na velikim poljima u Yamalu teži nuli, onda će u slučaju „zapaljivog leda“ biti izuzetno visoka.

Ista tehnologija proizvodnje škriljaca testirana je oko 30 godina dok nije dala prihvatljive rezultate, dok je plin u to vrijeme bio skuplji na tržištu. Sada cena gasa varira od 200 do 300 dolara za 1000 kubnih metara, a po takvoj ceni je izuzetno teško razviti alternativne izvore, oni jednostavno ne mogu da izdrže konkurenciju“, rezimira Juškov.

Ilustracija copyright Alamy Naslov slike Metan hidrat ili "zapaljivi plin": važan izvor energije u budućnosti

Kina je po prvi put izvukla plin iz ležišta metana na dnu Južnog kineskog mora - događaj koji bi mogao biti prekretnica za budućnost energetike širom svijeta.

Kineske vlasti su to odmah proglasile velikim dostignućem.

Hidrati metana, takođe poznati kao zapaljivi led, sadrže ogromne rezerve prirodnog gasa.

Mnoge zemlje, uključujući Sjedinjene Države i Japan, rade na rješavanju problema eksploatacije ležišta plinskih hidrata, ali njihovo rudarenje i vađenje plina iz njih je težak zadatak.

Šta je "zapaljivi led"?

Privlačna fraza opisuje ono što je u stvarnosti kristalno jedinjenje vode i gasa.

• Sibirski metan utiče na zagrevanje

„Podseća na kristale leda, ali ako ga pogledate na molekularnom nivou, ispostaviće se da su molekuli metana ugrađeni u rešetku molekula vode“, kaže profesor Praveen Linga sa Odseka za hemijsko i biomolekularno inženjerstvo na Nacionalnom univerzitetu Singapur.

Službeni naziv tvari je metan klatrati ili metan hidrati; nastaju pod visokim pritiskom i na niskim temperaturama u slojevima permafrosta ili na dnu mora.

Uprkos niskoj temperaturi, ovi hidrati su veoma zapaljivi. Ako iznesete upaljač na površinu, plin koji se nalazi u smrznutoj vodi počinje gorjeti. Zbog toga se hidrati nazivaju "zapaljivim ledom".

Kako pritisak opada i temperatura raste, hidrati se razlažu na vodu i metan – vrlo veliku količinu metana. Jedan kubni metar jedinjenja oslobađa do 160 kubnih metara metana, što ga čini visoko koncentrisanim izvorom goriva.

Međutim, kvaka je u tome što je proces izdvajanja zapaljivog gasa iz gasnih hidrata izuzetno složen i skup.

Gasni hidrati su prvi put otkriveni u severnoj Rusiji 60-ih godina prošlog veka. Međutim, istraživanja vađenja hidrata iz donjih sedimenata počela su tek prije 10-15 godina.

Japan zauzima vodeću poziciju u ovim studijama kao zemlja koja nema rezerve fosilnih izvora energije. Slična istraživanja se aktivno provode u Indiji i sjeverna koreja, koji takođe nemaju rezerve nafte.

Istraživanja u SAD-u i Kanadi imaju svoje specifičnosti: uglavnom proučavaju mogućnost vađenja hidrata u oblastima permafrosta - u sjevernoj Kanadi i na Aljasci.

U Rusiji su u toku istraživanja o mogućnosti vađenja gasa iz ogromnih nalazišta metan hidrata u zonama permafrosta u Zapadnom Sibiru. Finansira ih državna korporacija Gazprom.

Zašto je kinesko dostignuće toliko važno?

Plinski hidrati bi mogli promijeniti cijeli globalni energetski sektor i postati glavni izvor energije u narednim godinama.

Ogromne naslage hidrata postoje na dnu svih okeana, posebno na rubovima kontinentalnih ploča. Različite zemlje traže načine da proizvodnju “zapaljivog gasa” učine sigurnom i profitabilnom.

Kina tvrdi da je napravila proboj u ovoj oblasti i profesor Linga se slaže.

„U poređenju sa rezultatima japanskih istraživanja, kineski naučnici su postigli impresivan uspeh, uspevši da izvuku mnogo više metana iz ekstrakcije“, objašnjava on. „Ovo je zaista značajno dostignuće.“

Smatra se da ležišta gasnih hidrata sadrže 10 puta više gasa od naslaga škriljaca. „A to je samo prema najkonzervativnijim procjenama“, kaže naučnik.

Kina je otkrila "zapaljivi led" na dnu Južnog kineskog mora 2007. godine. Na mnoga područja u vodama ovog mora istovremeno polažu pravo Kina, Vijetnam i Filipini, a teritorijalni sporovi su otežani prisustvom ogromnih energetskih resursa.

Šta će se sada dogoditi?

Prema profesoru Lingi, uspjeh Kine je samo prvi korak na dugom putu ka razvoju novog resursa.

"Po prvi put izgledi za iskopavanje hidrata izgledaju obećavajuće", kaže on. "Ali mislim da ćemo tek 2025. (najranije) vidjeti pravu komercijalnu upotrebu hidrata."

Kako prenose kineski mediji, u oblasti Shenhu u Južnom kineskom moru postignut je nivo proizvodnje od 16 hiljada kubnih metara dnevno gasa visoke čistoće.

Međutim, profesor Linga upozorava da eksploataciju rezervi gasnih hidrata moraju pratiti najstrože mjere zaštite životne sredine.

Najveći rizik u ovoj oblasti je nekontrolisano ispuštanje ogromnih količina metana u atmosferu, što bi moglo dramatično da ubrza globalno zagrijavanje. Metan je mnogo efikasniji gas staklene bašte od ugljen-dioksida.

Stoga je zadatak izvući plin i spriječiti njegovo izlazak.

S dna mora bilo je moguće izvući "zapaljivi led" - spoj vode i plina koji je pod utjecajem visokog pritiska i niskih temperatura postao kristalna tvar

Kina je prvi put izvukla "zapaljivi led" sa dna mora. Prema kineskoj centralnoj televiziji, uzorci su izvučeni sa dubine od više od 1.200 metara iz podvodnog bunara oko 300 kilometara jugoistočno od Hong Konga.

„Zapaljivi led” je kombinacija vode i prirodnog gasa koja se pod uticajem visokog pritiska i niskih temperatura pretvorila u kristalnu supstancu. Jedan kubni metar ovog energenta sadrži ekvivalent od 160 kubnih metara prirodnog gasa. “Naša zemlja je zauzela vodeću poziciju u proizvodnji zapaljivog leda. Ovo će biti veliki događaj kao i revolucija iz škriljaca koja se ranije dogodila u Sjedinjenim Državama”, saopštilo je kinesko ministarstvo zemljišta i prirodnih resursa. Šta je "zapaljivi led"? Zašto još nije u stanju da zameni prirodni gas?

“Možda je ovo metansko gorivo budućnosti. Ali trenutno je više iz tog područja naučni razvoj obećavajuće. Naravno, napredak se odvija prilično brzo, ali još uvijek postoji dosta resursa plina na zemlji koji se mogu izvući po mnogo nižim troškovima i uz manje tehnoloških problema. Jednostavno postoje rezerve tradicionalnog gasa, za koje je potrebno izbušiti bunar duboku samo hiljadu metara i, bez posebnih tehnoloških naprava, transportovati ga gotovo pod prvobitnim pritiskom. Dakle, Kinezi ovdje traže prilike, kao i drugi. Japan je poduzeo korake, čak je pokrenuo i pilot proizvodnju s jednog od specijalnih istraživačkih brodova. Ali ovakve PR lansiranja o tome da je to učinjeno se dešavaju redovno. Međutim, još nismo čuli izvještaj o stvarnom uspjehu.”

Kada može početi industrijska proizvodnja “zapaljivog leda”?

“Pitanje o milijardu dolara, jer bi to zaista bila sljedeća revolucija. Revolucija iz škriljaca. Ali škriljci su također istraživani desetljećima prije nego što je bilo moguće odabrati tehnologije koje su se pokazale isplativim. Gasni hidrati se takođe proučavaju decenijama. Ovo još nije bilo moguće učiniti isplativim. Ako se to može učiniti u velikim razmjerima, to bi mogao biti vrlo veliki pomak jer su resursi plinskih hidrata vrlo veliki, mnogo veći od konvencionalnog plina i nekonvencionalnih resursa plina. Ali jednostavno nije vrijeme da se daju bilo kakve ocjene, jer, opet, mnogi ljudi to rade, a tome je uloženo dosta truda. Postoje vladini grantovi, istraživački timovi rade. Do sada to nije bilo moguće učiniti na širokoj, isplativoj osnovi.”

Kina je otkrila naslage "zapaljivog leda" u Južnom kineskom moru 2007. godine, podsjeća Shanghai Daily. Prema pisanju publikacije, prvi svjetski pokušaji vađenja ovog energenta napravljeni su 60-ih godina 20. stoljeća. Kina je započela relevantna istraživanja tek 1998. godine.

Prema publikacijama zapadnih naučnika, u Sibiru su otkriveni znaci prisustva velikih naslaga zapaljivog leda. U otvorenim izvorima nema informacija da ga je Rusija pokušala izvući.

Proizvodnja nafte iz škriljaca. Peking tvrdi da je prvi u svijetu izvukao takozvani "zapaljivi led" sa dna mora, novo alternativno gorivo koje je u svijetu zastupljenije od nafte, plina i uglja zajedno. Da li je zaista sve onako kako Kinezi tvrde?

Kineski naftni radnici prvi su u svijetu izvukli "zapaljivi led" - hidrat prirodnog gasa - sa dna Južnog kineskog mora, javila je Kineska centralna televizija, pozivajući se na Ministarstvo zemljišta i prirodnih resursa Narodne Republike Kine.

Uzorci "zapaljivog leda" pronađeni su sa dubine veće od 1,2 kilometra; sam podvodni bunar od 200 metara nalazio se 285 kilometara jugoistočno od Hong Konga. Za samo osam dana rada minirano je 120 kubnih metara“zapaljivi led”, koji sadrži 99,5% metana. Jedan kubni metar gasnog hidrata obično proizvodi 164 kubna metra prirodnog gasa.

“Ovo će biti isti veliki događaj kao i revolucija iz škriljaca koja se ranije dogodila u Sjedinjenim Državama. Kao rezultat toga, način na koji se energija koristi u budućnosti će doživjeti transformaciju”, rekao je Li Jinfa, zamjenik direktora Odjela za geološka istraživanja ministarstva.

Prema njegovim riječima, Kina je postigla "neviđeni uspjeh" u razvoju teorijske osnove i tehnologija u ovom pravcu, zbog čega je zemlja zauzela vodeću poziciju u svijetu u proizvodnji "zapaljivog leda".

Ovaj uspjeh je zvanično potvrđen i na web stranici Narodna vlada NR Kina: nakon 20 godina kontinuiranog istraživanja, geoloških istraživanja, razvoja relevantnih tehnologija, stvaranja specijalne opreme, Kina je konačno uspjela postići ovaj „historijski iskorak“.

“Prirodni gas hidrat je najbogatiji i najefikasniji alternativni izvor energije, a u budućnosti može igrati stratešku ulogu u razvoju energetike u cijelom svijetu”, navodi se u saopštenju.

Mora se reći da je metan hidrat najčešći plinski hidrat u prirodi. U suštini, to je kristalno jedinjenje gasa i vode, slično rastresitom ledu ili komprimovanom snegu. Ne gori ništa gore od uglja. Količina rezervi hidrata prirodnog gasa u okeanima planete je otprilike dvostruko veća od zbira svjetski poznatih rezervi uglja, nafte i prirodnog plina. Karakteristike kao što su ogromne rezerve i relativna čistoća ovog tipa energenta obećavaju mogućnost da hidrat prirodnog gasa u budućnosti zameni upotrebu uglja i nafte.

Zanimljivo je da je teoriju o mogućnosti postojanja takvog spoja u prirodi prvi iznio ruski naučnik sa Gubkin instituta 1965. godine Jurij Makagon. I ubrzo je njegova pretpostavka potvrđena - na Arktiku je otkriveno polje gasnih hidrata Messoyakha. Od tada su širom svijeta pronađene stotine nalazišta takvog plina.

Međutim, ruski stručnjaci za industriju veoma su oprezni u vezi sa gasnom revolucijom koju je najavila Kina.

Prvo, Kinezi kažu da su oni prvi. “Zapravo, ovo nije istina. Prvi eksperimenti u proizvodnji plinskih hidrata izvedeni su u Japanu prije deset godina. Najbolji japanski umovi su nastavili da se bore s problemom svih ovih godina, ali stvar nije dovedena do industrijske proizvodnje. Iako su prošle godine obećali da će operativna ispitivanja početi 2017.“, kaže Ivan Kapitonov, vanredni profesor na Visokoj školi RANEPA, viši istraživač u sektoru energetske politike Ekonomskog instituta Ruske akademije nauka.

Zaista, kao rezultat japanskih istraživanja u blizini pacifičke obale 1995-2000. uspjeli su izvući malo metan hidrata sa dna. Ovo je inspirisalo vlasti u zemlji. Japanska kompanija Jogmec je 2013. godine objavila “impresivne” rezultate iz eksperimenta ekstrakcije gasnih hidrata. Međutim, proizvodnja zapravo nije počela. Iako bi za Japan, koji nema sopstvene energetske resurse, ovo bila mana nebeska. Pogotovo ako se uzme u obzir da geolozi govore o 7 triliona kubnih metara metan hidrata na morskom dnu oko japanskih ostrva, što bi bilo dovoljno da zemlja traje 100 godina.

Sekunda važno pitanje odnosi se na troškove industrijske proizvodnje takvog plina. “Kakvi su izgledi za komercijalnu implementaciju tehnologije još uvijek je potpuno nejasno. Vrlo je vjerovatno da je cijena proizvodnje plinskih hidrata za red veličine veća od cijene proizvodnje tradicionalnog plina“, napominje Agibalov.

„Prema prošlogodišnjim proračunima Japanaca, cena hiljadu kubnih metara gasa izvađenog iz vrućeg leda bila je u rasponu od 400 do 1.300 dolara za hiljadu kubnih metara“, kaže Kapitonov. To je mnogo skuplje od cijene LNG-a, a posebno plina iz cjevovoda. Ako bi, naravno, Kinezi zaista napravili neku vrstu tehnološkog iskora, onda bi cijena mogla pasti, ne isključuje stručnjak. Međutim, Kinezi teško da bi prećutali takav proboj. Još uvijek ima nekoliko specifičnosti iz Kine.

“Unatoč potencijalnom tehnološkom iskoraku, pretpostavljam da o stvarnoj industrijskoj proizvodnji možemo govoriti tek za nekoliko godina. Mislim da će trebati tri godine da se razviju nove tehnologije, a zatim procijeni trošak proizvodnje gasa pomoću nje“, kaže Kapitonov.

Ali šta ako pretpostavimo da Kinezi ne pretjeruju? Nekada je malo ljudi vjerovalo u uspjeh nafte iz škriljaca, ali sada je cijena njegove proizvodnje ispod 50 dolara.

Dobra vijest je barem to ruski projekat Nema razloga za brigu oko izgradnje gasovoda Snaga Sibira. „Za Snagu Sibira su ugovorene sve količine, tako da je Rusija u svakom slučaju na sigurnoj strani ulice“, siguran je Kapitonov. Pored toga, gasni hidrat će u početku direktno konkurisati u ceni sa LNG, a ne sa gasom iz cevovoda. Stoga je malo vjerovatno da će Kina poželjeti poziciju Gazproma u Evropi.

„Dugoročno gledano, pojava novih izvora sirovina će, naravno, ugroziti sve ostale. Ali sada znatno više neizvjesnosti na energetskim tržištima donosi ne pitanje buduće ponude energetskih resursa, već buduća potražnja, koja je aktivno modificirana ekološkom agendom“, s pravom primjećuje Sergej Agibalov.

Zamjenik generalnog direktora Fonda za nacionalnu energetsku sigurnost Aleksej Grivač je mnogo skeptičniji: „Ove izjave Kine ne znače ništa. Pitanje je koliko će im decenija biti potrebno da iz ovog resursa dobiju ekonomski isplativ metan za industrijsku upotrebu u industrijskim razmjerima? Na kraju krajeva, metan ne treba samo vaditi. Danas nijedna država nema ozbiljan uspjeh, niko ništa nije doveo do nivoa industrijske tehnologije.”

On ne isključuje da kineske kompanije mogu preuveličati svoja dostignuća, na primjer, kako bi nastavile primati sredstva od države, ili to iskoristiti kao argument u pregovorima sa dobavljačima goriva. „Međutim, stručnjacima je jasno da je industrijski uspeh još uvek veoma daleko“, kaže Grivač.

“Ovo je zaista sjajan resurs. Ali još uvijek ima dosta dostupnih tradicionalnih, prema nekim procjenama, trajat će još 60 godina, prema drugima - 100 godina. A lakše je proizvesti prirodni gas, čak i u arktičkim uslovima, nego gasni hidrat“, zaključuje Grivač.

Glavna tehnološka poteškoća u vađenju hidrata je kako podići “zapaljivi led” sa morskog dna tako da se ne zagrije i da se pritisak ne promijeni. U suprotnom, metan hidrat se razlaže na vodu i prirodni plin. Mnoge zemlje su pokušale pronaći ključ za razvoj takvih nalazišta. A SAD su, inače, bile posebno aktivne, čak imaju i nacionalni program na ovu temu. Ali revolucija iz škriljaca se dogodila, ali revolucija plinskih hidrata nije. Japan i Kina su, očigledno, ozbiljno ispred Sjedinjenih Država u ovom pitanju.

Konačno, još jedan ozbiljan nedostatak ove vrste resursa je rizik od nanošenja ogromne štete prirodi. Morsko dno može postati nestabilno zbog iskopavanja hidrata, a njegovo curenje zbog tehnološke greške ili jednostavno prirodnog udara može dovesti do stvaranja ogromnog plinskog mjehura stotine puta većeg od veličine prvobitne zapremine hidrata, navodi članak u časopisu Atomic Expert.

Ovaj zapaljivi led će revolucionirati energetsku industriju.

Ne znam šta Japanci smjeraju, ali naftni radnici iz Kine bili su prvi koji su uspjeli izvući "zapaljivi led" - hidrat prirodnog plina - sa dna oceana. Ovo je objavila Kineska centralna televizija pozivajući se na Ministarstvo zemljišta i prirodnih resursa Narodne Republike Kine.

“Činjenica da smo uspjeli uspješno vaditi ovaj mineral ukazuje na to da je Kina u smislu teorijske osnove i relevantnih tehnologija postigla neviđeni uspjeh u ovom pravcu.<…>. Ovo će biti veliki događaj kao i revolucija iz škriljaca koja se ranije dogodila u Sjedinjenim Državama”, rekao je Li Jinfa, zamjenik direktora Odjela za geološka istraživanja ministarstva.

Također, Ministarstvo za zemljište i prirodne resurse Kine je naglasilo da bi takav iskorak mogao dovesti do energetske revolucije u cijelom svijetu.

Uzorci su pronađeni na dubini većoj od 1,2 km; sam podvodni bunar od 200 metara nalazi se u Južnom kineskom moru, 285 km jugoistočno od Hong Konga.

Izvještava se da je za 8 dana rada proizvedeno 120 kubnih metara. m ovog energenta, čiji je sadržaj metana 99,5%.

Štaviše, 1 kubni metar ove supstance je ekvivalentan 160 kubnih metara. m prirodnog gasa u gasovitom stanju (automobil može preći 300 km na 100 litara gasa, dok 50 hiljada km na 100 litara „zapaljivog leda“).

Druge zemlje, posebno Kanada i Japan, su angažovane na sličnim projektima za vađenje prirodnih resursa, ali je samo Kina uspela da izvuče "zapaljivi led" sa dna mora.

ŠTA JE METAN HIDRAT?

Metan hidrat je koncentrisan na dubinama od 500 do 2000 metara od obala nekih kontinenata, obično na strmim podmorskim padinama. Postoji i na Arktiku, što dokazuju seizmička mjerenja i bušenje. Metan hidrat, sastavljen od vode i metana, izgleda kao običan sivi krhki led. Na dodir - glatka i hladna. Nema miris i gori žućkasto-plavim plamenom.

Metan led spada u takozvana jedinjenja „kutija“. Ne postoje hemijske veze između molekula metana i molekula vode. Metan se nalazi u prazninama kristalne rešetke vodenog leda. Jedan konglomerat vode i gasa sastoji se od 32 molekula vode i 8 molekula metana. Jedan kubni metar ove supstance sadrži znatno više energije od kubnog metra prirodnog gasa (pri istom pritisku). U ledenim prazninama od jednog kubnog metra metan hidrata „skrivena su 164 kubna metra gasa“. Molekuli leda, a samim tim i metana, ovdje su gušće zbijeni.

Metan hidrat nastaje pod pritiskom na dubini u porama donjih sedimenata, gde se organski materijal stalno doprema odozgo i gde su niske temperature i dovoljne visokog pritiska. Sirovine za to su mrtve biljke i ostaci živih bića koje snabdevaju reke i sama voda okeana. Mulj koji sadrži ugljik brzo se prekriva drugim sedimentima, a pristup mu aerobnih bakterija, koje bi pretvorile biološki sediment u ugljični dioksid, je zaustavljen. Međutim, mulj, zaštićen od ovih mikroorganizama, postaje hrana za truležne bakterije. Rezultat njihove aktivnosti je metan.

Akumulacije metan hidrata takođe nastaju tamo gde se okeanska kora sudara sa kontinentalnom korom i prelazi ispod nje u magmu. Ova okolnost je bila osnova za još jedno gledište o porijeklu metan hidrata. Iz ruskih izvora je izvučena hipoteza koja razmatra ne samo organsko, već i kosmičko porijeklo metana.

Već je rečeno da se naslage metanskog leda nalaze i na onim mjestima okeana gdje okeansko dno zaranja ispod kontinenta. Postoje praznine između dvije džinovske ploče koje se trljaju jedna o drugu, kroz koje se metan može osloboditi iz magme u dubine okeana. Ovaj gas je bio prisutan u protoplanetarnom oblaku iz kojeg je rođena porodica planeta koje sada kruže oko našeg Sunca. U protoplanetarnom oblaku, kada je centralna svjetiljka bila upaljena, došlo je do diferencijacije materije: svjetlosne molekule - plinovi - otjerani su pritiskom sunčeve svjetlosti na periferiju oblaka (nije slučajno da su udaljeni džinovski planeti - Jupiter i Saturn - sadrže ogromne mase amonijaka i metana u svojoj atmosferi). Zemlja, kao planeta bliska Suncu, bila je sastavljena od težih elemenata, ali je ipak primala priličnu količinu metana. Sada se oslobađa iz magme kako pritisak u jazu između kontinentalne i okeanske ploče opada.

Obje pretpostavke o prirodi metana - organska, odnosno sekundarna i kosmička - mogu mirno koegzistirati.

Dubine okeana su tužna slika: na dnu se nalazi nekoliko morskih krastavaca, zvijezde sa pet zraka i stotine svih vrsta crva. Svi oni čekaju da ostaci hrane životinja koje su zauzele sunčano dno okeana padnu odozgo. Rijetke ribe grabežljivci ovdje plivaju u nadi da će namamiti plijen blistave oči ili mrlje. Vječna tama ne daje nikakve šanse za život biljaka.

Ali neka mjesta u dubinama okeana su kao oaze u pustinji - ovdje život buja na dnu. Ovdje uspijevaju školjkaši, po dnu puze čekinjasti crvi, a samo dno curi ulje i metan. To je znak da se negdje u blizini nalaze nalazišta metan hidrata. Zajedno, ugljikohidrati i sumporovodik zamjenjuju svjetlost i kisik za stanovnike dubina. Bakterije su sasvim zadovoljne životnim uslovima koje pruža okeansko dno. Svoju energiju troše na proizvodnju ugljikohidrata, koji služe kao hrana mnogim stanovnicima ove oaze.

1997. godine u Meksičkom zaljevu otkriven je egzotični stanovnik - crv s ružičastim čekinjama. Stotine ovih stvorenja rojile su se na bloku sedimentnih stijena. Napravili su sebi rupe na mjestima gdje je bio pristup metan hidratu. Očito je ovdje naišao novi slučaj simbioze - crvi s metanskim bakterijama, ali detalji njihove interakcije još nisu proučeni. Živi svijet koji živi na mjestima gdje se ovaj plin ispušta ostaje gotovo nepoznat.

NAJVEĆE SKLADIŠTE UGLJENIKA

Procjenjuje se da planeta skladišti između 10.000 i 15.000 gigatona ugljika u obliku metan hidrata (1 giga je jednaka 1 milijardi). Ovi brojevi su izvedeni iz bušenja i seizmičkih istraživanja na ograničenom broju lokacija, ali su nalazi generalizirani na područja okeana gdje postoje slični uslovi.

Ogromna masa metana skrivena u dubini premašuje rezerve svih prirodnih izvora energije poznatih na Zemlji. Pitanje je samo kako iskoristiti ovo bogatstvo a da se ne naruši prirodna ravnoteža i ne izazove katastrofa slična onoj koja se dogodila u pleocenu. Ali prirodne katastrofe također mogu destabilizirati podvodna skladišta metana. Istina, trenutno, sa zagrijavanjem klime, nivo okeana raste, što doprinosi povećanju pritiska u nižim slojevima, a samim tim i stabilnosti metan hidrata.

Ali ako oceanske struje promijene svoje rute i tople vode prodru u niže slojeve okeana, posebno u sjevernom Atlantiku, tada će se metanski led otopiti i oslobođeni plin će pobjeći u atmosferu. Možda takav događaj objašnjava zagrijavanje koje se dogodilo u pleocenu. U to doba, relativno kratko vrijeme Naučnici procjenjuju da je otprilike 1.000 gigatona ugljika ispušteno u atmosferu. Višak ugljika koji je tada ušao u atmosferu zadržao se u njemu oko 140 hiljada godina dok ga nije apsorbirala okeanska voda i otišao u izgradnju ljuštura mnogih morskih životinja, a zatim postao dio dna vapnenačkih sedimenata.

U proteklih 1.000 godina, čovječanstvo je uz pomoć svojih peći i motora izbacilo znatno više ugljika u plinoviti omotač Zemlje - od 2.000 do 4.000 gigatona. (Brojke za pleocen su dobili Richard Norris sa Oceanografskog instituta i Ursula Rohl sa Univerziteta u Bremenu koristeći jezgra prikupljena u zapadnom Atlantiku u blizini Floride.)

Ali okidač za oslobađanje katastrofe u naše vrijeme mogu biti, prema riječima jednog od zaposlenika Univerziteta u Oxfordu, prirodne katastrofe: masivni potres ili vulkanske eksplozije, zbog čega će se pritisak smanjiti (postat će manji od 50 atmosfera) i temperatura će porasti u području okeana koje sadrži metan hidrat Istraživači sugeriraju da se ispod sloja metanskog leda - njegova debljina ponekad doseže nekoliko stotina metara - nalazi čisti metan. Protresanje unutrašnjosti Zemlje može osloboditi ovaj zapečaćeni gas prema gore kroz pukotine u sloju leda.

DA LI JE BERMUDSKI TROUGAO ZAMKA ZA METAN HIDRAT?

Prema nekim istraživačima, postoje mjesta u Svjetskom okeanu gdje se s vremena na vrijeme oslobađa metan. Nije li ova ili ona katastrofa na tim mjestima povezana sa ovim?

5. decembra 1945. pet američkih torpedo bombardera izvršilo je trenažni let. Poletjeli su sa aerodroma Floride prema Bahamima. Pola sata prije planiranog slijetanja, komandno mjesto je dobilo radiogram: komandant eskadrile je izvijestio o neshvatljivom ponašanju kompasa i misterioznim sjajima u atmosferi. A onda je radio veza prekinuta. Šesti avion je poslan u potragu za eskadrilom, ali je i on nestao. Nikada nisu pronađeni ni automobili ni ljudi.

Pojavila su se mnoga fantastična objašnjenja za razloge nestanka aviona, a potom i brodova, kod obala Floride. Među onima koji su tražili pravi uzrok misteriozne katastrofe bio je i geohemičar Richard McIver. On vjeruje da je došlo do pomaka u metanskom ledu koji je prekrivao dno u trokutu Florida, Portoriko i Bermuda, te je plin, prethodno zapečaćen slojem metanskog leda, oslobođen i ogroman mjehur je proletio kroz vodu u atmosferu. . Avioni uhvaćeni u ovom potoku srušili su se u more.

Neki dokazi o mogućnosti takve katastrofe došli su iz bušenja u zapadnom Atlantiku. U izdignutom jezgru, nakon sloja u kojem su još prisutni mikroorganizmi, nalazi se sloj mulja od dvadeset centimetara. Nakon što su ga ispitali, grupa naučnika sa Univerziteta New Jersey uvjerila se da ovaj mulj, kako su očekivali, sadrži metanski led. Veliki talas poput cunamija mogao bi izazvati urušavanje njegove podvodne padine.

Zaista, uslovi na obali Floride ne isključuju mogućnost pomjeranja metanskih ledenih polja. Kada se takav sloj počne pomicati, nagađaju naučnici, plin ispod slojeva leda koji leže na njemu bi se mogao osloboditi i podići na površinu okeana u obliku džinovskih mjehurića. Ako brod ili avion uđu u takav balon, izgubiće lift, odmah će pasti pod vodu.

To je teoretski moguće, slaže se američki istraživač William Dillon, šef istraživanja plinskih hidrata u Američkom geološkom zavodu. Ali, prema njegovom mišljenju, nema podataka koji bi ukazivali na to da u Bermudskom trouglu brodovi ginu češće nego na drugim mjestima u okeanu.

Drugačiju poziciju zauzima Thomas Gold, geolog sa Univerziteta Cornell. On vjeruje da su emisije plinova sa dna oceana odgovorne za najmanje četiri velike zrakoplovne nesreće kod obala Sjeverne Amerike. Ove katastrofe su se nedavno dogodile i mnogi ih se vjerovatno sjećaju. Posljednji je bio pad u more nakon lansiranja aviona Egupt Air-990 u oktobru 1999. godine. Prema riječima vještaka, ne postoji "normalno" objašnjenje za tragediju. Kao i u sva četiri slučaja, uzrok pada moralo je biti nešto iznenadno, što je spriječilo pilote da jave bilo kakve detalje o problemima koji su se pojavili. Iako su objašnjenja T. Golda naišla na primjedbe, njegovu hipotezu potkrepljuju još dvije činjenice: prije pada dvije velike mašine, u zraku su bili vidljivi plamenovi plina i vatrene lopte. Možda je to bio metan koji je pobjegao iz vode? Zlato sugerira da je razlog tome bio blagi potres u obalnoj zoni dna.

Neki naučnici su skeptični prema hipotezi da slobodni metan može probiti debeli sloj metanskog leda. Međutim, postoje dokazi koji potvrđuju ispuštanje metana na površinu okeana, iako ne u tako velikim količinama.

Njemački ekspedicijski brod Polar Star posjetio je arktičko Laptevsko more i uz obalu Pakistana - u vodenim područjima gdje su koncentrisane obilne akumulacije metan hidrata. Na dnu je pronašao kratere prečnika 20 i 30 metara. Ove depresije, prema istraživačima, su tragovi eksplozije gasa. Godine 1997. ruski istraživački brod Sergei Vavilov, kod obale Nove zemlje, našao se u području gdje su se iz mora ispuštali intenzivni gasovi. Prošle godine, njemački i američki istraživači su prvi put primijetili kako mjehurići metana izbijaju iz vode. Bilo je to u Tihom okeanu kod obale Oregona. Kada je istraživački brod Alvin zaronio, naučnici su prvo vidjeli rupe na dnu iz kojih su plutali mjehurići plina. Oni su, prema njihovoj pretpostavci, nastali iz akumulacija ispod slojeva metan hidrata (njegova debljina ovdje je 140 metara - prema seizmičkim mjerenjima). Naučnici vjeruju da metan brzo probija sloj metan hidrata: ako bi polako prodirao, zaglavio bi se u ovom sloju i smrznuo se.

PRVI POKUŠAJI „UKRATITI“ METAN HIDRAT

Ne još puni opis sve rezerve metan hidrata, ali čak i koristeći grube procjene onoga što je priroda akumulirala duž obala okeana, naučnici procjenjuju njegov energetski ekvivalent kao najveću rezervu energije koja je dostupna čovječanstvu, ako mislimo na fosilna goriva. Samo metan hidrat sadrži više ugljika od uobičajenog uglja, treseta, škriljaca i nafte zajedno (ali ovo jedinjenje sadrži i vodonik, najvredniji energent). Možemo sa sigurnošću pretpostaviti da će ova vrsta goriva trajati čovječanstvu mnogo milenijuma. Pitanje: kako doći do njega?

U martu 1998. godine, kanadsko-japanska geološka ekspedicija u sjeverozapadnoj Kanadi izvela je probno bušenje u delti rijeke MacKenzie. Na dubini od 900 metara, bušotina je naišla na metan hidrat. Jezgro krhkog leda izvučeno je na površinu siva, izrešetana muljem. Kada su naučnici stavili komad jezgre u posudu sa vodom, počelo je brzo oslobađanje gasa nalik ključanju iz ledenog zarobljeništva. Ali ova energija je veoma mala u poređenju sa onom koju dobijamo hemijskom interakcijom metana sa kiseonikom, odnosno tokom sagorevanja.

Danas ne postoji industrijska tehnologija koja dobro funkcioniše za proizvodnju novog goriva. Na primjer, izražena je ideja da se prilikom rudarenja preko sloja ove tvari predvidi krov ili nadstrešnica, kako bi slučajno povećanje temperature ili djelovanje hemijske supstance nije ispuštao gas ispod sloja leda. Čak je i bušenje metanskog leda rizična operacija: može smanjiti pritisak i stoga stvoriti nestabilnost. Početni podaci kao što je koncentracija metan hidrata u sedimentima dna još su nejasni. Budući da ostaje stabilan samo pri visokim pritiscima, nikada nije bilo moguće podići dovoljno veliki blok konglomerata na brod.

Predviđeno je da će Sjedinjene Države povećati potrošnju energije za 30 posto do 2020. godine. Spremni su da koriste metan hidrat: Kongres je izdvojio 42 miliona dolara za razvoj programa uključivanja novog goriva u energetski bilans zemlje.

Japan je posebno zainteresiran za razvoj proizvodnje metana hidrata - zemlje bez naftnih polja, ali s ogromnim rezervama metana skrivenim u okeanu - u i ispod leda. Japanci teže razvoju komercijalnog i industrijskog rudarstva. Bušenje obavljeno na kanadskom Arktiku, u delti rijeke MacKenzie, u uslovima permafrosta, pokazalo je da su pore leda u jezgrima 80 posto ispunjene plinom. Japanci pomjeraju svoje bušaće uređaje prema Tihom okeanu, a razne tehnologije se testiraju. Međutim, još se ništa ne zna o rezultatima njihovog eksperimentalnog rada.

Geolog Scott Dallimore smatra da je bušenje u Sibiru i Aljasci pokazalo koncentraciju plina u porama leda od 50 do 80 posto. Ležišta na moru su veća, ali tamo je stopa punjenja gasa otprilike 20 posto. U Rusiji, u Sibiru, nalazi se Mesojaksko polje, gasno polje koje se nalazi u permafrostu, jedino mesto na svetu gde se običan prirodni gas proizvodi iz metan hidrata. Ovo je prilično moćno ležište koje djeluje dugi niz godina. Od njega je položen cjevovod do Norilska, velikog potrošača energije.

Za razliku od permafrosta, okeanske rezerve, kao što je već spomenuto, sastoje se od dva dijela: metanskog leda, čiji sloj može prelaziti nekoliko stotina metara, i plinskog mjehura koji drži ovaj sloj. Sada se traži industrijska tehnologija koja bi omogućila ekstrakciju gasa izuzetno pažljivo, sprečavajući njegovo curenje u atmosferu: metan i ugljen-dioksid su odgovorni za efekat staklene bašte - njegov uticaj na poslednjih godina sve smo osetili. Ako, osim CO2, u atmosferu pobjegnu i velike mase metana, onda bi njegova rastuća temperatura mogla oživjeti uvjete u kojima se naša planeta nalazila prije 55 miliona godina, kako je rečeno na početku članka.

Uobičajeno sagorijevanje novoiskopanih gigantskih količina metana također nije prikladno - dobićemo velike količine i dalje isti CO2, gas staklene bašte, odnosno u ovom slučaju će se atmosfera početi energičnije zagrijavati. Priroda ima velikodušan dar za čovjeka, ali naučnici i inženjeri će morati da se namuče prije nego što mogu iskoristiti njenu milost.

Godine 2010. američki naftni radnici naišli su na neželjeno stvaranje plinskih hidrata kada su eliminirali prodor nafte nakon smrti platforme Deepwater Horizon u Meksičkom zaljevu. Potom je za kontrolu istjecanja ulja napravljena posebna kutija koju su planirali postaviti iznad glave za hitne slučajeve. Ali pokazalo se da je ulje vrlo gazirano, a metan je počeo stvarati čitave ledene naslage plinskih hidrata na zidovima kutije. Oni su oko 10% lakši od vode, a kada je količina gasnih hidrata postala dovoljno velika, jednostavno su počeo da podiže kutiju, što su, generalno, stručnjaci unapred predvideli.

Stoga izvještaji japanskih geologa vrlo pažljivo govore o izgledima za razvoj metanskih hidrata - na kraju krajeva, katastrofa platforme za bušenje Deepwater Horizon, prema brojnim naučnicima, uključujući profesora Kalifornijskog univerziteta na Berkliju Roberta Beea, bila posledica eksplozija gigantskog mjehura metana, koji je nastao od naslaga hidrata na dnu koje su uznemirile bušaćice.

Ali bez obzira na to kako se ovaj slučaj sada završio za japanske radnike na gasu, on ukazuje na jedan važan trend - upravo se gas samouvereno pojavljuje kao glavni energetski resurs 21. veka. Opklada na gas je sasvim opravdana, jer na Zemlji ima dosta metana. Globalne rezerve metana u klasičnim poljima krajem prošle decenije bili oko 179 triliona kubnih metara, pri čemu Rusija čini skoro 48 triliona. Drugo i treće mjesto dijele Iran i Katar - svaki ima oko 26 triliona kubnih metara. Ali četvrto i peto mjesto dijele Saudijska Arabija i Sjedinjene Američke Države, svaka ima oko 7 triliona kubnih metara plina, što odgovara potencijalnim rezervama japanskog polica.

Ako uzmemo u obzir tzv. gas iz škriljaca (ovo je isti metan, samo iz ležišta druge vrste), onda Sjedinjene Države računaju na 30 triliona kubnih metara tehnički nadoknadivih rezervi, Kina može imati 45 triliona, Argentina, zatvarajući prva tri, - 27 triliona. Svjetske rezerve gasa iz škriljaca se procjenjuju američkih stručnjaka na 236 triliona kubnih metara.

Ali sva ta bogatstva blijeda u odnosu na morske ili, kako ih još zovu, vodene naslage gasnih hidrata. Ukupna zapremina metana u njima ocjenjuje se 20 hiljada triliona kubnih metara! To su kolosalne rezerve, nemjerljivo su veće od rezervi plina iz škriljaca i plina na klasičnim poljima. Možemo reći da će te rezerve biti dovoljne za nekoliko stoljeća najnemilosrdnije eksploatacije. Vrijedi podsjetiti da se ova polja nalaze u zoni šelfa ne samo Japana, već i Rusije (posebno u Ohotskom moru), kao i Ukrajine i Gruzije.

Ako čovječanstvo uspije riješiti pitanje sigurne proizvodnje i skladištenja plina u obliku plinskih hidrata, to bi moglo otvoriti ogromne mogućnosti za njegovu upotrebu, na primjer, kao gorivo za automobile. To znači da se približava vrijeme za novu transportnu infrastrukturu orijentisanu na gasovita goriva.

Kao i Katon, koji je svaki svoj govor završavao u Senatu Drevni Rim tražeći uništenje Kartage, pa autor ovih redova ponovo želi da apeluje na ruske investitore - došlo je vrijeme za stvaranje novih motora, a najvjerovatnije i sistema goriva koji bi radili na prirodni gas - metan, jer je to budućnost. Japanski uspjeh je još jedno zvono koje najavljuje početak nove ere.