Природный газ метан со дна океанов в качестве альтернативного носителя энергии. Часть 2

Май 22, 2012 / Ольга Шейдина, Редактор

Поиски гидратов метана осуществляются в самых разных районах мирового океана с использованием современной техники. Геофизики изучают придонную фауну и флору. Дело в том, что жители морского дна могут являться индикаторами, показывающими наличие месторождений газогидрата в недрах.

Природный газ метан со дна океанов в качестве альтернативного носителя энергии. Часть 2

Петер Линке, биолог и сотрудник Исследовательского центра «Geomar»: «Между известковыми глыбами, образовавшимися на дне в результате тектонических и геохимических процессов, происходит истечение жидкостей, содержащих природный газ метан, являющихся основой для существования некоторых видов моллюсков. Наличие таких моллюсков и является признаком, что из недр выделяется метан. Естественно, моллюски не питаются метаном напрямую – он ядовит для них, как и для других живых организмов.

Это пример типичного симбиоза: жидкость, содержащая природный газ метан, усваивается некоторыми видами бактерий, которые живут в мантии моллюсков. А сами моллюски питаются за счет отходов жизнедеятельности данных бактерий, благодаря чему они и существуют на такой глубине, куда почти не проникают лучи солнца. Естественно, моллюски стараются селиться ближе к источнику продовольствия, т.е. к щелям и трещинам в известковых отложениях, где происходит просачивание жидкостей, содержащих метан. Эти моллюски, в свою очередь, являются пищей для других обитателей морской фауны. Те места, где, по нашим оценкам, есть условия для формирования газогидратов, являются своеобразными оазисами в пустыне морских глыб».

Моллюски, взятые с морского дна во время экспедиции к побережью США, подвергались пристальному исследованию. Их препарировали, из мантии и из тканей раковины ученые выделили углерод, связав его в углекислый газ, и проанализировав при помощи масспектрометра. Большое содержание изотопа углерода С12 дало возможность сделать вывод, что моллюски на самом деле питались за счет жидкостей, которые омывали газогидратные месторождения.

Найти же этих моллюсков оказалось нелегко: бессчетные пробы грунта со дна моря там, где, предполагались месторождения гидратов – исходя из геофизических соображений – долгое время не давали ожидаемого результата. Почему?

«Или искали недостаточно настойчиво, или источники природного газа метана, которые раньше давали пищу и были основой существования данных моллюсков, сегодня обеднели или иссякли. Моллюски в этом случае вымирают. Для нас это также является свидетельством того, что источники пусты или бедны. Если мы находим большую колонию живых моллюсков, то это дает нам основания считать, что в этом месте есть значительные источники метана. Если моллюсков нет или нам попадаются пустые раковины, значит, выделения жидкостей, содержащих метан в достаточном количестве, не наблюдается, - продолжает рассказывать Петер Линке, участник экспедиции, обнаружившей богатые месторождения гидрата метана и колонии моллюсков, сопутствующих им, и в Австралийском море у берегов Пакистана, и у побережья США».

Но наибольший интерес ученых вызывают холодные моря Крайнего Юга и Крайнего Севера, например, Охотское море. Профессор Эрвин Зюсс руководитель Исследовательского центра «Geomar» особо выделяет климатологический аспект: «В Охотском море, как и остальных периферийных морях, источником метана являются гидраты. Охотское море покрыто льдом более 9-ти месяцев в год, и природный газ метан, поднимающийся со дна, удерживается ледяным покровом. Весной, во время таяния льда, за считанные недели огромные массы метана уходят в атмосферу. Учитывая важность метана в качестве парникового газа, следует тщательно изучить влияние таких сезонных выбросов на климат в глобальном смысле. Это поможет понять тенденции и механизмы изменений климата, происходящие на земле».

Чтобы понять, какого масштаба изменения имеет в виду Эрвин Зюсс, нужно учесть то, что из одного метра кубического гидрата, поднятого со дна морей, выделяется 164 кубометра природного газа метана! Речь идет, с одной стороны, о колоссальном энергетическом потенциале, таящемся в гидратах метана, а с другой стороны, об опасности, которую могут представлять эти гидраты для климата планеты. А то, что на морском дне действительно огромные месторождения газогидратов, ученые не сомневаются. Профессор кафедры природоохранных технологий Дортмундского университета, Ганс Фаленкамп, говорит: «Геологи оценивают запасы газогидратов, соотнося их с общим объемом разведанных на данное время месторождений нефти, угля и природного газа. Их вывод таков: залежи природного газа метана на дне океанов и морей обладают вдвое большими энергетическими ресурсами, чем все остальные ископаемые энергоносители, взятые вместе».

А это около 10 тыс. млрд. тонн. Но технологии, подходящей для широкомасштабной добычи данного бесценного клада со дна моря, не существовало до недавнего времени. Хайко Юрген Шультц, сотрудник профессора Ганса Фаленкампа, говорит: «Способы добычи, предложенные до сих пор, были недостаточно эффективны. Сделанные расчеты показали, что природный газ метан, поднятый данными способами со дна моря, не может стать конкурентом для природного газа, добываемого традиционными методами».

Кроме низкой экономичности, есть еще одна проблема – безопасность. Скопления газогидратов находятся на крутых склонах, на глубине морей 300-1000 метров и являются фактором, стабилизирующим дно этих морей в регионах активных геологически. Широкомасштабная разработка месторождений спровоцирует подводные оползни, а в результате разрушительные цунами. Нельзя не считаться и с тем, что может произойти аварийный выброс метана в атмосферу в огромных количествах, что чревато экологической катастрофой, не говоря уже об опасности жизни и здоровью персонала, который обслуживает добывающее оборудование. Но Хайко Юрген Шультц предложил новый, как он считает, перспективный способ добычи газогидратов. Расчеты в компьютерной программе выглядят многообещающе, по крайней мере.

Для получения природного газа метана твердые газогидраты нужно расплавить, т.е. нагреть. Согласно проекту Хайко Юргена Шультца необходимо проложить специальный трубопровод с платформы, находящейся на поверхности моря, до морского дна с залежами газогидратов. Особенностью трубопровода является то, что у него двойная стенка. Это два трубопровода, один из которых пропущен через другой. Хайко Юрген Шультц объясняет: «Это напоминает по принципу действия кофеварку. По внутренней трубе должна подаваться морская вода, нагретая до 30-40°С, к месторождению газогидратов. Газогидраты плавятся, из них в ходе плавления выделяются пузырьки метана в газообразном состоянии, которые вместе с водой перемещаются по внешней трубе к платформе наверх. Таким образом, природный газ метан отделяется от воды и передается в магистральный трубопровод или в цистерны, а теплая вода закачивается обратно вниз, к залежам газогидратов».

Расчеты показывают, что при использовании данной технологии количество энергии, которое нужно затратить на добычу метана, меньше в 40 раз количества энергии, которое будет выработано. Экономичность налицо. Следующий важный вопрос – экологичность. Ведь метан – один из наиболее вредоносных газов для климата, - напоминает профессор Фаленкамп: «Как правило, все парниковые газы сравнивают с углекислым газом. Если степень действия на климат углекислого газа принять за единицу, то парниковая активность природного газа метана равна 23 единицам».

Но, судя по компьютерным расчетам, аварийных выбросов метана не должно быть. Кроме того, Хайко Юрген Шультц уверен, что данная технология не грозит возникновением подводных оползней. В настоящее время он занимается поиском инвесторов для осуществления своей идеи на практике. Стоимость проекта около 100 млн. евро.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:

  • Биотопливо из навоза Биотопливо из навоза Отходы сельского хозяйства и пищевой промышленности позволяют вырабатывать энергию. Энергию из ничего. Отходами может являться птичий помет, навоз свиней, скота,
  • Альтернативная энергетика и экология Альтернативная энергетика и экология Альтернативные источники энергии: энергия биомассы (отходы лесного комплекса, сельского хозяйства, энергетические, промышленные и коммунально-бытовые плантации: травянистая и древесно-кустарниковая растительность, сельскохозяйственные
  • Животные и мобильные Животные и мобильные У всех нас есть мобильные телефоны, и мы знаем, какая мелодия поставлена на звонке. Однако есть шанс перепутать момент, когда
  • Атомная энергетика в России: существуют ли перспективы? Атомная энергетика в России: существуют ли перспективы? Середина прошлого столетия была верхом оптимизма в отношении энергетического будущего человечества. Обуздание атомного ядра и использование реакции деления считались трамплинном


Оставить комментарий