Dabar populiaru
Publikuota: 2015 birželio 5d. 09:21

Ugnis ir ledas: metano hidratai bus energetikos ateitis ar sukels apokalipsę?

Dujos atskiriamos nuo matano hidrato
Scanpix nuotr. / Dujos atskiriamos nuo matano hidrato

Kol skalūnų dujų bumas perpiešia dabarties energetiką, ateities energetikoje ryškėja kitas didelis iššūkis; ar metano hidratai bus civilizacijos ateitis ar sukels jos žūtį?

Vandenynų dugne ir palaidotos giliai po Arkties amžinuoju įšalu yra metano sankaupos – gamtinių dujų, susidarančių anaerobiniu būdu yrant per milijonus metų susikaupusioms organinėms medžiagoms. Šių atsargų dydis vertinamas įvairiai, tačiau net konservatyviausi skaičiai rodo, kad aukšto slėgio ir žemos temperatūros sąlygose turėtų glūdėti tūkstantis gigatonų metano.

Atsargų dydis vertinamas įvairiai, tačiau net konservatyviausi skaičiai rodo, kad aukšto slėgio ir žemos temperatūros sąlygose turėtų glūdėti tūkstantis gigatonų metano. 

Tačiau neramina šių metano saugyklų santykinis nestabilumas. Kaip ir paprastas vandens ledas, sujudintas gali išplaukti į paviršių iš jį laikančių nuosėdų, ir, jei amžinojo įšalo temperatūra kils (kas prognozuojama dėl vykstančio globalinio atšilimo), kristalai ištirps, paleisdami metaną tiesiai į atmosferą. Kaip gerai žinoma, metanas yra galingos šiltnamio efektą sukeliančios dujos, 20 kartų stipresnės už CO2 pagal masę.

Geros naujienos, kad vandenynų dugno metanas kelionę iš dugno į paviršių retai ištveria, bet jam skylant susidarančio CO2 ir metano iš amžinojo įšalo ir žemynų pakrančių pakanka sukelti katastrofą, neregėtą nuo dinozaurų laikų.

Sibiro amžinajame įšale atsiveriančių duobių vaizdai, iš jūros dugno kylantys metano pliūpsniai ir beveik neapskaičiuojami metano hidrato išgavimo sąnaudos kelia rimtą susirūpinimą.

Nors metano hidratų keliama rizika didelė, nemažesnės ir jo siūlomos galimybės. Gamtinės dujos yra švariau degantis kuras nei anglis ir nafta, ir svarbus tyrimas Korėjoje gali suteikti būdą išgauti įkalintą metaną energijos gavybai, o jo vieton pumpuoti CO2, taip pašalinant jį iš atmosferos ir saugant – gerai ir energijos gavybai ir klimato pokyčiui. Nemažai Cleanleap šalių taip pat rengiasi veikti ir jau aptiko didelius metano hidratų klodus jūros dugne.

Degančio ledo paslapčių atskleidimas

Metano hidratai dažniausiai būna įprastinio ledo kristalų struktūrose (dar vadinamose metano klatratais). Metano ir ledo kompleksas yra stabilus, bet ledui tirpstant, metanas išlaisvinamas, dėl ko jis yra gavęs „degančio ledo“ pavadinimą.

Korėjos Pažangaus mokslų ir tyrimų instituto mokslininkai drauge su kitais vietiniais universitetais išsiaiškino, kad tam tikromis sąlygomis metano molekulės gali būti pakeistos CO2, taip gaunant gamtines dujas energijos gavybai ir tuo pačiu užrakinant CO2. Darbas buvo iš pradžių publikuotas "Proceedings of the National Academy of Sciences" dar 2006 metais ir buvo cituotas daugiau nei 137 kartus. Kalifornijos universiteto Berkeley komanda recenzavo inžinerinius reikalavimus ir išsiaiškino, kad toks procesas įmanomas ir dėl pajamų, gaunamų iš dujų pardavimo, gali būti įgyvendintas be didesnės vyriausybės paramos.

Anglies saugojimas metano klatratuose tebėra ankstyviausioje stadijoje, bet turi daug žadančių savybių. Kitaip nei geologinė dujų gavyba, jų išgavimas iš klatratų iš tiesų yra geresnis dėl mažesnio azoto kiekio, tad nereikia brangiausių dujų atskyrimo žingsnių, naudojamų dabartiniuose išgavimo procesuose. Be to, geologinėms saugykloms reikia rezervuarų, kurių nėra tiek daug, tuo tarpu, kadangi natūralūs klatratai yra plačiai paplitę, o dirbtiniai klatratai gali būti sukurti, tai reiškia praktiškai neribotas CO2 saugojimo galimybes.

Ką tai reiškia Cleanleap šalims?

Jūros dugno metano hidratai gali sukelti katastrofinių problemų. Laimei, nepanašu, kad taip nutiks, bet jei nutiks, tai bus globalaus lygio problema. Besivystančios šalys metano hidratų kaip energijos išteklių žvalgyba užsiima kuo rimčiausiai. Indija šioje srityje pirmauja ir vandenyno dugne atrado gigantiškas dujų hidratų sankaupas, pasak Krishno Vishwanatho, NGHP vyr. geologo – apie 26 trilijonus kubinių metrų. Tiek maždaug pakaktų pripildyti milijardą olimpinių plaukimo baseinų. Kinija irgi vykdo tyrimus ir stumiasi į priekį. Bendrai Azija pirmauja tarp besivystančių pasaulio šalių dujų hidratų tyrimuose. Afrika ir Lotynų Amerika domisi, tačiau jų tyrimai taip toli nėra pasistūmėję.

Visoje naujų metano šaltinių panaudojimo srityje nestinga pavojų ir problemų. Kaip jauminėta, metano išsiskyrimas yrant organinėms medžiagoms yra didelė problema hidroenergetikai, bet kartu suteikia naujų galimybių. Kinijai vykdant šimtus hidroenergijos projektų visame pasaulyje ypač svarbu išsiaiškinti, kaip sugauti tropinių talpyklų metaną ir panaudoti jį elektros gamybai – paversti problemą privalumu. Iš tiesų, žinių apie tvarkymąsi su išsiskiriančiu metanu ir jo panaudojimą kaip energijos šaltinį dalinimasis turėtų būti svarbi Cleanleap šalių tyrimų sritis.

Technologijos.lt
Pažymėkite klaidą tekste pele, prispaudę kairijį pelės klavišą
Pranešti klaidą

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Naujienos

Žiemos olimpinės žaidynės

Parašykite atsiliepimą apie Mokslas.IT