Troska o przyszłość ludzkości oraz planety, którą zamieszkujemy, sprawia, że jesteśmy zmuszeni do poszukiwań alternatywnych źródeł energii. Jedną z propozycji ostatnich dekad jest wykorzystanie hydratów metanu, które dla wielu z nas wciąż wydają się owiane tajemnicą. Czy możliwa jest przyszłość, w której te krystaliczne struktury będą powszechnie stosowanym źródłem energii?
Hydraty, klatraty – czym są i skąd w ogóle się biorą?
Najprostsza definicja hydratów (lub klatratów) metanu mówi, że jest to połączenie cząsteczek metanu oraz wody, które możemy obserwować w postaci krystalicznych struktur. W jaki sposób gaz może stać się kryształem? W tym przypadku nie jest to zasługa metanu, lecz otaczającej go wody, która tworzy cały szkielet struktury o śnieżnobiałej barwie. Z tego powodu potoczne określenie na klatraty to lód metanowy.
W jaki sposób powstają hydraty? Aby do tego doszło, niezbędne jest występowanie w jednym miejscu wody oraz metanu. Proces tworzenia kryształów może jednak zachodzić wyłącznie w warunkach o odpowiedniej temperaturze i ciśnieniu. Koniecznością jest także zakrycie klatratów osadami, które są nieprzepuszczalne.
Na naszej planecie wymogi te zostają spełnione przede wszystkim na terenach wiecznej zmarzliny (np. Syberia) oraz na dnach oceanicznych – w zależności od położenia geograficznego – 300 m lub 1000 m poniżej poziomu morza.
Za produkcję największej ilości metanu odpowiedzialne są przede wszystkim bakterie anaerobowe, których głównym procesem metabolicznym jest fermentacja beztlenowa. Jej produktem jest właśnie metan. Drugim najpotężniejszym źródłem metanu są wyziewy wulkaniczne.
Zagrożenia związane z hydratami metanu
Metan to zaraz przy dwutlenku węgla najgroźniejszy gaz cieplarniany. Z tego powodu warto zwrócić uwagę na to, jakie zagrożenia wiążą się z istnieniem – czy później wykorzystaniem – hydratów metanu. Największe obawy wynikają z możliwości uwolnienia tytułowego gazu do atmosfery.
Jest to w zasadzie pewnego rodzaju błędne koło, gdyż to właśnie podwyższenie temperatury sprawia, że wodne otoczki kryształów zanikają, pozwalając wydostać się cząsteczkom metanu na zewnątrz. W odpowiednich ilościach uwolniony gaz ma przecież zdolność ocieplania klimatu. W ten sposób koło się zamyka.
O hydratach metanu więcej przeczytasz na https://trendywenergetyce.pl/hydraty-metanu-gazowe-eldorado-czy-metanowy-pistolet
Wydobycie metanu poprzez odwierty może wiązać się z ryzykiem osunięć, w wyniku których mogą powstawać fale tsunami. Operacje na hydratach niosą ze sobą także zagrożenie wybuchem.
Zastosowanie w branży energetycznej
Hydraty metanu doceniane są przede wszystkim za swoją gęstość energetyczną. Szacuje się, że metan zawarty w 1m3 kryształów odpowiada prawie 170 m3 ciekłego gazu ziemnego (LNG). Nie bez znaczenia jest także prostota transportu. Klatraty wymagają jedynie, by temperatura przechowywania była niższa niż 0°C (dla LNG jest to -163°C).
Prognozuje się, że ziemskie złoża hydratów zawierają w sobie biliardy czy nawet tryliony m3 metanu.
Podsumowanie
Hydraty metanu to surowiec, który może być wykorzystywany do produkcji energii. Jego wydobycie wiąże się jednak z ryzykiem, na które prawdopodobnie nie jesteśmy jeszcze gotowi. Kto wie, może w przyszłości staną się one powszechnym źródłem energii?
