Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Metan hydrát - další energetický zdroj

25.04.2008  |  163× přečteno      vytisknout článek

Metan hydrát - další energetický zdroj
1. Co je to metan hydrát?
Metan hydrát (MH) je chemická sloučenina metanu s aditivními molekulami vody ==> CH4.24H2O kryst. dodecahedron a je uložena ve vrstvách ledových krystalů, často zvaných ohnivé kameny - viz obrázek. Původně se předpokládalo, že tato struktura se vyskytuje pouze ve vnějším prostoru slundeční soustavy kde převládají nízké teploty. Předpokládá se, že MH vznikl migrací plynů ze zemského jádra podél geologických zlomů, krystalizací při kontaktu plynu s chladnou vodou 2°C nebo mikrobiální aktivitou v ložiscích ve vyšších vrstvách MH. Je stabilní do teploty 18°C, hustota 0,9 g/cm2, z 1 litru pevného MH uvolní 168 litrů plynného metanu. Podíl metanu v krystalu je 20%. Když se krystal za normální teploty a tlaku vloží do vody, vycházejí bublinky unikajícího metanu a krystal se zmenšuje.

 

2. Kde se metan hydrát v přírodě nachází?
MH se nachází v litosféře, t.j. do hloubky 2000 m i více a mohou pokrývat velké oblasti :



-- Arktické zásoby - V malých hloubkách pod permafrostem - Sibiř, Aljaška, Severní Kanada.
-- Oceánské zásoby - v oceánských sedimentárních vodách v hloubkách nad 300 m až do 5000 m, kde je teplota dna 2°C - Mexický záliv, Kaspické moře.
- Biogenický MH - vzniká v oceánských sedimentech do hloubky 1000 m.
- Termogenerický MH pomalým průnikem metanu z nitra země a krystalizací v hloubkách nad 1000 m. Viz [4].
Rozložení ložisek na zeměkouli.


Označení ložisek: žlutá-objevená, červená - předpokládaná, zelená-potenciální.

3. Současný stav výzkumu MH a problémy s těžbou.
Odhaduje se, že zásoby sedimentárního MH jsou 2 - 10× větší než jsou zásoby fosilních zdrojů, reprezentují významný potenciál energetických zdrojů, což je povel k intenzivnímu výzkumu.
Účastníci výzkumu, těžby a zpracování MH jsou zejména ty země, které mají zásoby MH ve vlastních pobřežních vodách a potýkají se s nedostatkem vlastních zdrojů energie:
-- USA - Výzkum na Aljašce - US Department of energy s firmou British Petroleum (BP) provádí zkušební vrty v oblasti North Slope na Aljašce. MH se nachází hned pod permafrostem v hloubce 550 m ve vrstvě tlouštky asi 200 m nad ložisky těžené ropy. Provádějí se testy, jak dostat MH na povrch. Projekt je garantován Americkým Kongresem a University of Alaska Fairbanks a British Petroleum. Viz [3].



-- USA - Výzkum v Mexickém zálivu (GOM)
Je to na světě unikátní oblast zahrnující 50 MH ložisek biogenetických vzniklých mikrobiální aktivitou uložených v hloubkách do 500 m a termogenetických ve velkých hloubkách.
Podle výzkumu těžba z horních vrstev je nebezpečná pro těžebné plošiny, proto se počítá s hlubinnou těžbou. Na výzkumu se podílejí vědci z USA, Nizozemska, Francie, Německa, Kanady, Japonska, Řecka a Ruska. Viz [4].
-- Japonsko - vytvořilo ambiciózní plán využití MH, s cílem stát se světovým lídrem ve výzkumu a využití zejména zásob v příbřežních zásobách Japonska.
Program je rozdělen do 3 fází:
Fáze I. 2001 - 2008 - vybudování výzkumné základny, identifikace MH ložisek, výběr ložisek pro příbřežní produkci, ověření technologií.
Fáze II. 2009 - 2011 - implementace a ověření produkční techniky.
Fáze III. 2012 - 2016 - Vyvinutí technologie pro komerční produkci, zhodnocení ekonomicé efektivnosti, dopady na životní prostředí.
Japonsko vyrobilo největší vrtnou loď na světě pro výzkum MH. Viz [5].
-- Čína oznámila plány na komerční využití MH během příštích 10 roků v Jihočínském moři, kde objevila zásoby MH, které by mohly uspokojit energetické potřeby Číny. Podél čínského pobřeží se táhne 20 m silná vrstva MH pokrytá pórovitou hlínou a sedimenty, což umožňuje využití běžné těžební techniky. Jedna z možných metod předpokládá těžbu pomoci vrtných tubusů a přenos nahřátého fluidního materiálu do chlazených nádrží, kde se rozpustí krystalická mřížka a uvolní se plynný metan.Viz [6].
-- Indie objevila v oblasti v pánvi Krishna-Godavari 132 m silnou vrstvu MH, jednu z nejsilněších na světě a nedaleko Andamanských ostrovů 600 m pod dnem vrstvu MH. Podle publikace Oil and Gas Investor budou komerčně těžit MH do r. 2010. Viz [6].
-- Kanada - V kanadských vodách jsou potenciálně velká ložiska MH. Výzkum včetně vrtů probíhá ve dvou oblastech pod patronací 5 kanadských univerzit s účastí zahraničních společností.
1. oblast je v deltě řeky Mackenzie, kde je MH uložen pod permafrostem, kde byly provedeny vrtné a seizmické studie Mallik na ostrově Richards Island.
2. oblast je pod kontinentálním svahem u Vancouveru Island. Výzkum zahrnuje velké množství seizmických, termálních, biologických studií. Byla indikována velká oblast MH. Viz [11].
-- Německo - Německo nemá vlastní předpokládané zásoby, proto se podílí na výzkumu ve všech uvedených státech. Na univerzitě Bergen byla vyvinuta metoda injektáže CO2 získaného při spalování fosilních paliv do MH vrstvy a vratným procesem získat metan. Považují to za nejlepší způsob, jak se zbavit C02. K výzkumu přispívají společnosti BASF, E.ON.Viz [7].
-- Velká Britanie - Provádí v Edinburgh Heriot Watt University fyzikálně chemický a termodynamický výzkum vlastností MH. Nejsou známky, že by VB prováděla ve velkém přípravu na těžbu MH. Viz [9].

4. Jaká jsou rizika.
Metan je mocný skleníkový plyn 10 - 15 × účinnější než CO2, uložený na dně moří. Jak bylo uvedeno v předchozích odstavcích, MH je stabilní do teploty 18°C.
-- Pokud by došlo při těžbě k rozpouštění krystalů na dně moří, mohlo by dojít k lavinovité destabilizaci celé vrstvy s následným únikem metanu do atmosféry.
--
Snížení tlaku při vyjmutí z nosné vrstvy na povrch dojde k disociaci a uvolnění plynného metanu a vody.
-- Při vrtání vrtnými soupravami dochází ke zvýšení teploty a uvolnění plynného metanu. Odborníci říkají, že to by nemělo vést k hromadné destrukci.
-- Při těžbě vháněním páry nebo CO2 by mohlo dojít k nekontrolované destabilizaci MH a neřízeného uvolnění plynného metanu.
-- Jednorázové uvolnění metanu z MH by mohlo způsobit zvýšení teploty o 6 až 10°C, což by mělo zhoubné následky pro život na Zemi.
-- Otázka je, jak se budou chovat vrstvy MH pod permafrostem, pokud dojde k jeho odtávání během oteplování, což může působit na stabilitu MH.
-- Pokud by došlo v seizmicky aktivních oblastech následkem pohybu podloží nebo úniku plynu, mohlo by dojít k anomálním jevům v mořské oblasti. Podle některých hypotéz uvolněním MH a vznikem pěnové vody v oblasi Bermudského trojúhelníku jsou vysvětlovány paranormální jevy mizení lodí.
-- Uvádí se, že přírodní disociace MH mohla v minulosti způsobit rychlý konec glaciálních období, když teplota stoupla o 5-7°C.[11].
-- Výzkumy v USA prokázaly, že MH může způsobit kontinentální sesuvy při jejich narušení resp. snížení vrstvy MH např. těžbou, ohřátím nebo seizmickou činností.
Vznik kontinentálního sesuvu půdy.

Na obrázku je vidět, jak dochází k disociaci MH, únik metanu a následné rozlomení a posunutí bloku pevniny. Při rychlém, jednorázovém procesu hrozí tsunami, při pomalém vyhynutí mořského života v oblasti zasažené metanem.Viz [9], [10].

5. Závěrem
Přestože uvedený fenomén neplní denně titulní strany novin, státy, zejména ty, které mají nedostatek vlastní energie jako Japonsko, Indie, USA, Čína rozjely boj o životodárnou energii a neberou si servítky. Vidina zdroje energie na dalších několik století je vede k výzkumu a zahájení těžby MH ještě v tomto desetiletí.
Přesto se však ze strany vědců i vědeckých pracovišť ozývají varovné hlasy před nekontrolovatelným spuštěním těžby s nebezpečím nevratných následků pro naší Zemi.

ZDROJ: Proatom.luksoft.cz, Mojmír Štěrba


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist