Ένας ενεργειακός θησαυρός, άγνωστος μέχρι σήμερα στο ευρύ κοινό, βρίσκεται «κρυμμένος» στην υποθαλάσσια οροσειρά του Αναξίμανδρου νότια του Καστελόριζου. Πρόκειται για τους υδρίτες, οι οποίοι αναμένεται να αποτελέσουν σημαντική πηγή ενέργειας στο μέλλον του πλανήτη.Το μεγαλύτερο κοίτασμα της Μεσογείου βρίσκεται στο σημείο αυτό, προκαλώντας...
–όπως είναι φυσικό- το παγκόσμιο ενδιαφέρον των ειδικών επιστημόνων.
Τη σημασία του συγκεκριμένου κοιτάσματος ανέδειξε το πρωτοποριακό ερευνητικό πρόγραμμα που πραγματοποιήθηκε στην Ελλάδα κατά το διάστημα 2002-2005, με σκοπό την έρευνα και τη μελέτη των υδριτών και της βιόσφαιρας του. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε με συγχρηματοδότηση της Ευρωπαϊκής Ένωσης στο πλαίσιο του προγράμματος με τίτλο “Exploration and Evaluation of the Eastern Mediterranean Sea Gas Hydrates and the associated deep biosphere” Eastern Mediterranean: Anaximander Mountains (Anaximander), που σε ελεύθερη μετάφραση αποδίδεται ως «Αναζήτηση και εκτίμηση των υδριτών της ανατολικής Μεσογείου και της βαθιάς βιόσφαιρας του:οροσειρά Αναξίμανδρου».
Το κύριο αντικείμενο του προγράμματος ηταν η διερεύνηση και δειγματοληψία υδριτών απο την υποθαλάσσια οροσειρα του Αναξίμανδρου, η δειγματοληψία τους με εξειδικευμένους δειγματολήπτες που χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στην ευρωπαική ηπειρο και η διατήρηση δειγμάτων υδριτών σε συνθήκες μεγάλου βάθους (υψηλή πίεση και χαμηλή θερμοκρασία) και οι εξειδικευμένες εργαστηριακές τεχνικές σύνθεσης υδριτών αλλα και βακτηριδιακής δόμησης-αποδόμησης τους.Συντονιστής του προγράμματος ήταν ο ερευνητής δρ. Κωνσταντίνος Περισοράτης του ΙΓΜΕ, ενώ συμμετείχαν κι άλλοι καταξιωμένοι επιστήμονες του ΙΓΜΕ, του ΕΛΚΕΘΕ,των Πολυτεχνείων Κρήτης, Βερολίνου και Κλάουσταλ Γερμανίας, των Πανεπιστημίων Αθηνών, Αμστερνταμ και Ουτρέχτης της Ολλανδίας και του Ινστιτούτου Θαλασσίων Ερευνών της Βαρκελώνης Ισπανίας.Στο πλαίσιο του προγράμματος, το 2003 και 2004 πραγματοποιήθηκαν αντίστοιχα δύο επιστημονικές αποστολές με το Ωκεανογραφικό Πλοίο «Αιγαίο». «Η έρευνα στέφθηκε από μεγάλη επιτυχία, κυρίως λόγω των στοιχείων που συνέλεξαν και των αποτελεσμάτων που προκύπτουν δίνοντας συνεχώς απαντήσεις στις έρευνες που σχετίζονται με τους υδρίτες», εξηγεί ο συντονιστής Κ. Περισοράτης.Η περιοχή ερευνών βρίσκεται εκτός χωρικών υδάτων της Τουρκίας αλλά εντός της Αποκλειστικής Οικονομικής Ζώνης (ΑΟΖ), σύμφωνα με την τήρηση του Διεθνούς Δικαίου της Θάλασσας ζητήθηκε από την Τουρκία μέσω του ΥΠΕΞ, από όπου δόθηκε η σχετική άδεια.
«Τα επιστημονικά ταξίδια στη ΝΑ Μεσόγειο ξεκίνησαν μόλις το ωκεανογραφικό σκάφος «Αιγαίο» του ΕΛΚΕΘΕ, έριξε άγκυρα στα λεγόμενα υποθαλάσσια υβώματα του Αναξίμανδρου όπου υπάρχουν τα λασποηφαίστεια Amsterdam, Athina, Kazan, Kula, Thessaloniki -τα ονόματα τους δόθηκαν, όπως συνηθίζεται, από τους επιστήμονες των διάφορων ερευνητικών αποστολών που πραγματοποιήθηκαν κατά το παρελθόν», μας λέει η δρ. Χρυσάνθη Ιωακείμ, μικρο παλαιοντολόγος –στρωματογράφος της Δ/νση Γεωλογίας και Γεωλογικών Χαρτογραφήσεων του ΙΓΜΕ που συμμετείχε στο πρόγραμμα.
«Ένας γερανός από το κατάστρωμα απελευθέρωσε τους ειδικούς πυρηνοσυλλέκτες (βαρύτητας, αυτόκλειστο που κατασκευάστηκαν ειδικά για τις ανάγκες του προγράμματος κ.α.) που με μεγάλη ταχύτητα διέσχισαν τα 2250 μέτρα που τους χώριζαν από την επιφάνεια της θάλασσας. Καρφώθηκαν σχεδόν 2-3 μέτρα μέσα στον πυθμένα και συνέλεξαν ιζήματα με κρυστάλλους υδριτών, και υλικό πελαγικών σχηματισμών που συνέβαλαν να γίνουν πολυάριθμες έρευνες».
Στο πλαίσιο του προγράμματος πραγματοποιήθηκαν δύο ερευνητικές αποστολές από το Ωκεανογραφικό ΑΙΓΑΙΟ (2003 ΚΑΙ 2004) στην περιοχή του Αναξίμανδρου. «Ερευνήθηκε μια περιοχή έκτασης 3000 Km² με πολυδεσμικό σύστημα διασκόπισης του πυθμένα με χαμηλή ταχύτητα πλεύσης του ερευνητικού σκάφους. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την ιδιαίτερα λεπτομερειακή αποτύπωση της μορφολογίας του πυθμένα των υποστρωμάτων του πυθμένα σε βαθμό με ακρίβεια πολύ μεγαλύτερη από αυτή πού μέχρι τώρα είχε επιτευχθεί από άλλες διεθνείς ερευνητικές αποστολές.
Επίσης διερευνήθηκε η δομή και εξέλιξη των υλυοδόμων της ευρύτερης περιοχής», εξηγεί ο Βασίλης Λυκούσης, γεωλόγος-ωκεανογράφος, διευθυντής Ερευνών στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας που συμμετείχε στην έρευνα εκπροσωπώντας το ΕΛΚΕΘΕ. «Με βάση την πολύ πυκνή και εκτεταμένη δειγματοληψία του βυθού εντοπίστηκαν υδρίτες σε νέες θέσεις με αποτέλεσμα να είμαστε σε θέση να εκτιμήσουμε την έκταση ανάπτυξης των υδριτών στον πυθμένα αλλά και την πυκνότητά τους εντός των επιφανειακών υποστρωμάτων του πυθμένα με τελικό αποτέλεσμα την κατανομή και υπολογισμό του όγκου του μεθανίου. Ανακαλύφθηκαν νέοι υλυοδόμοι (mud Volcano ή λασποηφαίστια) που του δόθηκε από τους Έλληνες ερευνητές τα ονόματα ΑΘΗΝΑ και ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ με μεγάλη (εκτός των άλλων) πολιτική σημασία», τονίζει.
«Είναι προφανές ότι τα αποτελέσματα αυτά δίνουν μια νέα έκταση και βαρύτητα στις έως τώρα γνώσεις μας για την περιοχή της Ανατ. Μεσογείου. Καταρχήν ανατρέπονται οι επιφυλάξεις για την ύπαρξη επιφανειακών υδριτών –μόλις 0,5m κάτω από την επιφάνεια του βυθού- καθώς και για την έκτασή τους. Είχε διατυπωθεί η άποψη ότι πιθανόν η παρουσία των υδριτών σε τόσο μικρό βάθος να οφείλεται σε τοπικά φαινόμενα έκχυσης προερχόμενα από μεγαλύτερα βάθη. Η δειγματοληψία πυρήνων υδριτών σε ελάχιστο βάθος κάτω από τον πυθμένα ανατρέπουν την άποψη αυτή αλλά και ενισχύουν την πεποίθηση ότι η παρουσία των υδριτών στην Ανατ. Μεσόγειο είναι πολύ πιο εκτεταμένη απ’ότι αρχικά είχε εκτιμηθεί», τονίζει ο δρ. Λυκούσης.Με βάση τις γεωλογικές-γεωχημικές έρευνες των υδριτών που φιλοξενούνται στην περιοχή του Αναξιμάνδρου αυτοί βρίσκονται σε βάθος 40-100 cm κάτω από την επιφάνεια του βυθού, εκτιμάται ότι σε έκταση ιζημάτων 22.5 km³ περιέχονται 0.25 km³ υδριτών, είναι κυρίως θερμογενούς προέλευσης, η περιεκτικότητά τους είναι μεθάνιο 96.5% και αιθάνιο 3% κά. και δεν είναι εκμεταλλεύσιμοι με τις υπάρχουσες τεχνικές δυνατότητες.Ωστόσο, η τεχνολογία καλπάζει…. Η ενασχόληση του επιστημονικού κόσμου όλο και περισσότερο με τους ενυδατωμένους υδρογονάνθρακες καταδεικνύει τη σπουδαιότητά τους και τον σημαντικό ρόλο που κατέχουν σε διάφορους τομείς, ιδιαίτερα σημαντικούς, τόσο για την ανάπτυξη νέων πηγών ενέργειας όσο και τις εξελίξεις σε φυσικά φαινόμενα που ήδη απασχολούν την παγκόσμια κοινότητα αλλά στο μέλλον είναι βέβαιο ότι θα μονοπωλήσουν το ενδιαφέρον.
Τι είναι οι υδρίτες; Εδώ και αρκετά χρόνια, σ’ένα τομέα όχι τόσο γνωστό εστιάζεται το ενδιαφέρον πολλών ερευνητικών προσπαθειών που θα μπορούσε ενδεχομένως να παίξει σημαντικό ρόλο στο κλιματικό ισοζύγιο. Πρόκειται για τις έρευνες υδριτών (ενυδατωμένους υδρογονάνθρακες του μεθανίου) κυρίως που βρίσκονται στους ωκεανούς.Οι υδρίτες (Gas Hydrates) είναι χημικές ενώσεις που ανήκουν στους κλειθρίτες (clathrates) και αποτελούνται από έξι έως οκτώ μόρια νερού υπό μορφή πάγου και εγκλείουν ένα μόριο μεθανίου σε στερεά μορφή. Αυτοί βρίσκονται κυρίως στα ηπειρωτικά περιθώρια, εκεί όπου το νερό είναι σχετικά ψυχρό, η πίεση αρκετά υψηλή και η οργανική ύλη αρκετή για να ικανοποιήσει τα βακτήρια που παράγουν μεθάνιο.
Οι υδρίτες κυρίως μπορούν να είναι πολύ ασταθείς ενώ η θερμοκρασία να αυξηθεί και η πίεση να ελαττωθεί. Αυτό μπορεί να γίνει κατά την μεταβολή κλιματικών συνθηκών τις τεκτονικές κινήσεις ή τις υποθαλάσσιες κατολισθήσεις. Κυρίως ο ρόλος τους μέσα στις κλιματικές αλλαγές άρχισε να μελετάται τα 25 τελευταία χρόνια. Με βάση τις μελέτες του Kennett (2004), κυρίως στο Τεταρτογενές (1,66 εκατ. χρόνια μέχρι 10 χιλ.χρόνια), για το πέρασμα από το Παλαιόκαινο στο Ηώκαινο περίπου 55 εκατ. χρ. καθώς και σε άλλες περιόδους όπως το όριο Περμίου-Τριαδικού περίπου 245 εκατ. χρ., Νέο-Παλαιοζωικού περίπου 600 εκατ. χρ. και Ιουρασικού περίπου 200-150 εκατ. χρόνια.Σχηματίζονται υποθαλάσσια σε βάθος που κυμαίνεται από 1320 έως 2.500 μέτρα, κυρίως κάτω από την επιφάνεια του πυθμένα όπου επικρατούν συνθήκες υψηλής πίεσης και χαμηλής θερμοκρασίας. Όταν αλλάξουν αυτές οι συνθήκες αποσυντίθεται, ο πάγος υγροποιείται και το περιεχόμενο μεθάνιο αποδομείται ως αέριο και αποκτά όγκο 164 φορές μεγαλύτερο.
Η μελέτη βοήθησε στο να κατανοηθούν οι γεωλογικοί, γεωχημικοί παράμετροι των υδριτών και στην μελέτη των οργανισμών που συνυπάρχουν. Οι συλλέκτες είναι λεπτοί μεταλλικοί κύλινδροι και καθώς διεισδύουν στη λάσπη του πυθμένα, απορροφούν μέσα τους μια μεγάλη ποσότητα ιζημάτων που βρίσκονται εκεί τα τελευταία τριάντα πέντε χιλιάδες χρόνια.
Τα ιζήματα αυτά, αποτελούν τον θησαυρό με το κλιματικό αρχείο μιας αρχέγονης εποχής που δεν πρόλαβε να καταγράψει κανένας άνθρωπος. Τα ιζήματα από τους πυρηνοσυλλέκτες έχουν αναλυθεί εκατοστό προς εκατοστό με προηγμένες και εξειδικευμένες τεχνικές υψηλής ανάλυσης. Κάθε εκατοστό ιζήματος θαμμένο μέσα από τον πυθμένα κρύβει τις πληροφορίες για το πώς συμπεριφερόταν το κλίμα ανά μερικούς χιλιάδες χρόνια ή αιώνες. Μέσα στη λάσπη του πυθμένα, σε ιζήματα και μικροοργανισμούς που απολιθώθηκαν με το πέρασμα των αιώνων, κρύβονται τα μυστικά του παλαιοκλίματος. Ήταν μικροοργανισμοί φυτικοί ή ζωικοί που ευδοκιμούσαν ανάλογα με τις συνθήκες που διαμόρφωνε επί μακρό χρονικό διάστημα η κυκλοφορία της ατμόσφαιρας.
Για παράδειγμα οι αναλύσεις των ισοτόπων του άνθρακα και του οξυγόνου που γίνονται, στα κελύφη των απολιθωμένων μικροοργανισμών που είναι εγκλωβισμένα μέσα στα ιζήματα, στο πλαίσιο του προγράμματος μας επέτρεψαν να ερμηνεύσουμε με βάση τις συγκεντρώσεις του ισοτοπικού άνθρακα και του οξυγόνου της μεταβολές –διακυμάνσεις του κλίματος τη συγκεκριμένη περίοδο και έτσι καταλαβαίνουμε πότε επικρατούσε σε μια περιοχή θερμή περίοδος και πότε ψυχρή. Όταν υπάρχουν μεγάλες συγκεντρώσεις άνθρακα, σημαίνει ότι το κλίμα ήταν ζεστό. ενώ αντίθετα όταν οι τιμές στις συγκεντρώσεις οξυγόνου είναι υψηλές τότε κλίμα ήταν ψυχρό.
«Με τη βοήθεια των παλαιοκλιματικών μελετών ελπίζουμε να μπορέσουμε σήμερα να καταλάβουμε πώς και αν θα αλλάξει το κλίμα στα χρόνια που έρχονται. Γνωρίζοντας τι συνέβαινε στον τόπο μας πριν από χιλιάδες χρόνια, θα μπορούμε σε ένα μεγάλο βαθμό να γνωρίζουμε πώς συμπεριφέρεται το κλίμα και σήμερα. Πολύ περισσότερο, πώς σκοπεύει να συμπεριφερθεί στο μέλλον. Θα δούμε πόσο συχνά εμφανίζονται περίοδοι με ζέστη και πόσο συχνά περίοδοι με κρύο. Θα δούμε ακόμα πώς αυτές οι αλλαγές με τη συχνότητα και τη σφοδρότητα που συμβαίνουν, επηρεάζουν τη φύση γύρω μας. Ό,τι συνέβαινε στο παρελθόν, είναι πολύ πιθανόν να συμβεί στο μέλλον», εξηγεί η δρ. Ιωακείμ. «Αυτό το κρυμμένο βιβλίο του κλίματος από το παρελθόν που οι επιστήμονες τώρα διαβάζουν, ελπίζοντας να καταλάβουν σε ένα βαθμό με τι τρόπο μπορεί να μεταβληθεί και στο άμεσο μέλλον. Μια και οι μέχρι σήμερα έρευνες τόσο στο θαλάσσιο όσο και στο χερσαίο περιβάλλον φανερώνουν ότι καταγράφεται κάποια κυκλικότητα των φαινομένων».
Παράλληλα συλλέχθηκαν και μελετήθηκαν τα κομμάτια των πετρωμάτων που μεταφέρθηκαν με τη βοήθεια των ροών λάσπης των ηφαιστείων, που υπήρχαν πριν την ηφαιστειακή δραστηριότητα και τα αποτελέσματα αυτά μας έδωσαν σημαντικές πληροφορίες, τόσο για την προϋπάρχουσα γεωλογική δομή, όσο και την παλαιογεωγραφική της εξέλιξη κατά τα τελευταία 120 εκατ.χρόνια περίπου.
Οι υδρίτες στον πλανήτη
Στις αρχές τις δεκαετίας του ’70 ανακαλύφθηκαν στο δυτικό Ατλαντικό και μέχρι σήμερα (όπως φαίνεται στο χάρτη 1) έχουν εντοπισθεί τεράστιες ποσότητες σε παγκόσμιο επίπεδο (Ειρηνικό, Ινδικό κ.α.). Η παρουσία των υδριτών στον Ευρωπαϊκό χώρο έχει διαπιστωθεί μέχρι στιγμής στη Κασπία Θάλασσα, στα στενά του Μπαρέντς και στην Ανατολική Μεσόγειο (στα υποθαλάσσια υβώματα του Αναξίμανδρου) ΝΑ της Ρόδου –ΝΔ ακτές της Τουρκίας.
Σύμφωνα με τις πρόσφατες μελέτες εκτιμάται ότι οι ποσότητες των σχηματισμών που τους φιλοξενούν ανέρχονται περίπου σε (0,7-2)%6 km3 (Milkov 2004). Εδικότερα αναφέρουν ένα κυβικό μέτρο ιζήματος περιέχει λιγότερο από 2,5m3 μεθανίου και άλλων αερίων. Συνήθως μεγάλες συγκεντρώσεις υδριτών εγκλείονται σε σχηματισμούς που διευκολύνουν τη διαφυγή των αερίων μεθανίου όταν αποδομηθούν και αλλάξει η ζώνη ισορροπίας τους (Gas Hydrates, Stability Zone, GHSZ) δηλαδή οι συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Αυτές οι συνθήκες επίσης εξαρτώνται μεταξύ άλλων και από το βάθος που βρίσκονται.
Σήμερα και για τα επόμενα χρόνια γίνονται εντατικές προσπάθειες από τις πετρελαϊκές εταιρείες σε ότι αφορά τη μελλοντική εκμετάλλευσή τους, λόγω του ότι είναι τεχνικά δύσκολη εξαιτίας των συνθηκών διατήρησης χωρίς να αλλοιώνονται τα in situ χαρακτηριστικά όπου φιλοξενούνται και του μεγάλου βάθους σε ορισμένες περιοχές του πλανήτη. Παρόλα αυτά, οι εταιρείες πετρελαίων στις ΗΠΑ προγραμματίζουν τη δοκιμαστική εκμετάλλευση τους στον κόλπο του Μεξικού μέσα στα επόμενα είκοσι χρόνια Εκτιμάται επίσης ότι τα αποθέματα αυτά θα μπορούσαν να καλύψουν τις ανάγκες των ΗΠΑ για τα επόμενα εκατό χρόνια σε ρυθμούς κατανάλωσης του 1996. Παράλληλα σήμερα γίνονται πολυάριθμες μελέτες σχετικά με το αν οι ποσότητες του μεθανίου και των ενυδατωμένων υδρογονανθράκων (υδρίτες) που εγκλείονται κυρίως στα υποθαλάσσια λασποηφαίστεια επηρεάζουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου και επομένως την παγκόσμια περιβαλλοντική ισορροπία. Επίσης ερευνάται η σχέση συνύπαρξης των λασποηφαιστείων με τους υδρίτες μια και αυτοί φιλοξενούνται στις ροές λάσπης που συνδέεται άμεσα με την ενεργή ηφαιστειακή δραστηριότητα τους.
Με τα επιστημονικά δεδομένα που έχουμε μέχρι σήμερα είναι πιθανόν οι ενυδατωμένοι υδρογονάνθρακες να έπαιξαν ένα σημαντικό ρόλο στη μετάβαση από τις παγετώδεις στις μεσοπαγετώδεις περιόδους και αντίστροφα, παίζοντας το ρόλο καταλύτη σε μεγάλες κλιματικές αλλαγές. Και αυτό, διότι οι ενυδατωμένοι υδρογονάνθρακες περιέχουν μεγάλες συγκεντρώσεις μεθανίου σε στερεοποιημένη μορφή κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης (χαμηλή θερμοκρασία (2-10ο) και υψηλή πίεση (150-200atm). Όταν οι συνθήκες αυτές αλλάξουν με τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας όπως για παράδειγμα αυτές που έχουν καταγραφεί στα ιζήματα του Τεταρτογενούς αναφέρονται κατά τη διάρκεια των παγετωδών περιόδων, έχουμε πτώση της στάθμης της θάλασσας κατά 110μ. περίπου και ταυτόχρονη μείωση της πίεσης στον πυθμένα της θάλασσας. Έτσι έχουμε απελευθέρωση αερίου μεθανίου στην ατμόσφαιρα.
Μεταξύ των άλλων υποθέσεων που επικρατούν η πιο ουσιαστική είναι η άποψη ότι όταν το κλίμα αναθερμάνθηκε, οι βροχοπτώσεις αυξήθηκαν. Συνεπώς οι εκπομπές του μεθανίου στις υγρές τροπικές ζώνες έχουν εντατικοποιηθεί και ενισχύουν στην συνέχεια την αναθέρμανση του κλίματος. Πολλές συντονισμένες προσπάθειες γίνονται επίσης στο να μελετηθούν και στη συνέχεια ερμηνευθούν οι συνθήκες που επηρέασαν τον κύκλο του μεθανίου κατά τη διάρκεια των παγετωδών περιόδων. Πιθανόν θα μπορούσε στο μέλλον να θεωρηθεί ότι οι υδρίτες παίζουν ένα σημαντικό ρόλο στις γρήγορες κλιματικές μεταβολές. Αυτό για παράδειγμα μας οδηγεί σε ένα μεγάλο ερώτημα: Τι ρόλο παίζει το μεθάνιο και ιδιαίτερα αυτό των υδριτών (clathrates κλειθριτών) μέσα στο γενικό κύκλο του άνθρακα, ένα από τα κύρια κλειδιά στο παγκόσμιο κλιματικό ισοζύγιο του πλανήτη. Τι συμβαίνει όταν οι εγκλωβισμένοι μέσα στα ιζήματα υδρίτες βρίσκονται σε επαφή με τη θάλασσα και ποίος ο ακριβής ρόλος των μεθανοφάγων βακτηριδίων μέσα στα ιζήματα;
Αυτές οι ερωτήσεις θα πρέπει να αποτελέσουν τους κύριους άξονες των μελλοντικών ερευνών μεταξύ άλλων για τον κύκλο του μεθανίου και των επιπτώσεών των στην εξέλιξη του κλίματος. Τέλος , όλοι αυτοί οι μηχανισμοί της δημιουργίας των υδριτών, της αποσύνθεσης τους και του βαθμού που επηρεάζουν τη θερμοκρασία της ατμόσφαιρας , δεν έχουν αποδειχθεί πλήρως, αλλά αποτελούν ένα σύγχρονο πεδίο έρευνας της Παλαιοκαιανογραφίας.
Η εκμετάλλευση των ενυδατωμένων υδρογονανθράκων θα επιτρέψει σε αυτόν που θα το επιτύχει ενεργειακή αυτονομία και ασφάλεια, επιτρέποντάς του ταυτόχρονα να διαδραματίσει σημαντικό και κυρίαρχο ρόλο στα παγκόσμια οικονομικά δεδομένα. Τα παραπάνω δεν αποτελούν απλώς σενάρια αλλά έχουν καταστεί σαφή στις μεγάλες δυνάμεις οι οποίες έχουν ξεκινήσει ήδη έναν μεταξύ τους αγώνα δρόμου προκειμένου να επιτύχουν όσο το δυνατόν συντομότερα την ασφαλή και συμφέρουσα εκμετάλλευση τους.
Οι βασικοί μέθοδοι που έχουν προταθεί για την εξόρυξη/παραγωγή μεθανίου είναι τρεις: η θερμική διέγερση, η εφαρμογή υποπίεσης και ο ψεκασμός με διαλύτες υδριτών. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι λόγω των ιδιομορφιών τους και του μεγάλου βάθους των κοιτασμάτων τους παρουσιάζονται σοβαρές δυσκολίες σε όλες τις μεθόδους.
Στην θερμική διέγερση, θερμική ενέργεια απελευθερώνεται εντός των υδριτών με σκοπό την αύξηση της θερμοκρασίας σε τέτοιο βαθμό ώστε να προκληθεί διάλυση των υδριτών και απελευθέρωση μεθανίου. Με την εφαρμογή υποπίεσης μειώνεται η σχετική πίεση των υδριτών με τα ίδια αποτελέσματα. Ο ψεκασμός με διαλύτες υδριτών όπως η μεθανόλη, μετατοπίζει την σχέση θερμοκρασίας – πίεσης όπου είναι σταθεροί οι υδρίτες, τόσο ώστε οι υδρίτες να αποσταθεροποιούνται-εξαερώνονται στην ίδια θερμοκρασία και πίεση του περιβάλλοντός τους.
Από αυτές τις μεθόδους, πιθανόν ο συνδυασμός των δύο πρώτων είναι πιο πρακτικός, ιδιαίτερα όταν αέριο μεθάνιο υπάρχει κάτω από τον ορίζοντα των υδριτών. Επίσης κυκλοφορία επιφανειακού νερού μέσω κατακόρυφων και οριζόντιων γεωτρήσεων εντός των υδριτών πιθανόν να αποτελεί την πιο αξιόπιστη μεθοδολογία για την άντληση του αερίου μεθανίου από τους υδρίτες.Η άντληση μεθανίου από υδρίτες με ψεκασμό μεθανόλης έχει επιτευχθεί στη Δ. Σιβηρία αλλά απεδείχθη ιδιαίτερα δαπανηρή. Η άντληση μεθανίου από υδρίτες τουλάχιστον με τις παρούσες τεχνολογικές συνθήκες ευνοείται σε περιοχές όπου υπάρχει ήδη η κατάλληλη υποδομή (Αλάσκα, Κόλπος του Μεξικού) και τα κοιτάσματα βρίσκονται σε μικρά βάθη κάτω από τον πυθμένα. Σε κάθε περίπτωση άντλησης όμως υπάρχουν κάποιες προϋποθέσεις που πρέπει να πληρούνται όπως (α) επαρκής διαπερατότητα και πορώδες των ιζημάτων του μητρικού κοιτάσματος, (β) σταθερή πηγή τροφοδοσίας μεθανίου και (γ) αδιαπέρατη/αεροστεγής οροφή για την παγίδευση του αερίου. Το μεθάνιο που μεταναστεύει από βαθύτερες πηγές και εγκλωβίζεται κάτω από την βάση του ορίζοντα των υδριτών μπορεί να θεωρηθεί και αυτό εκμεταλλεύσιμο. (Κατοχικά Νέα - Blog)
ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΡΗΓΑΣ έγραψε:
Πρόκειται για τους υδρίτες, οι οποίοι αναμένεται να αποτελέσουν σημαντική πηγή ενέργειας στο μέλλον του πλανήτη.
Οι υδρίτες των αερίων (gas hydrates) ή κλαθράτα υδριτών (clathrate hydrates) είναι γνωστοί από τις αρχές του 19ου αιώνα, όταν οι Humphrey Davy και Michael Faraday πειραματίζονταν με μίγματα χλωρίου-ύδατος.
Διαπίστωσαν ότι κατά τη ψύξη των μιγμάτων σχηματιζόταν ένα παγόμορφο στερεό υλικό σταθερό και σε θερμοκρασίες πάνω από τη θερμοκρασία τήξης του πάγου.
Γενικά, τα κλαθράτα (ή ενώσεις εγκλωβισμού) είναι σύνθετα μοριακά συγκροτήματα αποτελούμενα από τα λεγόμενα ξενιστές ή φιλοξενούντα μόρια (host molecules) και τα ξενιζόμενα ή φιλοξενούμενα μόρια (guest molecules).
Στους υδρίτες των αερίων οι ξενιστές είναι μόρια ύδατος συνδεόμενα χαλαρά μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου σχηματίζοντας κρυσταλλικές δομές, συχνά με πολλές αλληλοσυνδεόμενες κοιλότητες, και τα ξενιζόμενα μόρια είναι μόρια αερίων. 'Οταν σχηματιστεί ένας ελάχιστος αριθμός πληρωμένων κοιλοτήτων, η συνολική δομή σταθεροποιείται και σχηματίζονται στερεοί υδρίτες αερίων. Οι υδρίτες αυτοί είναι σταθεροί και σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες από το σημείο τήξης του πάγου και κατά την τήξη τους απελευθερώνουν το εγκλωβισμένο αέριο. Υδρίτες σχηματίζουν τα περισσότερα αέρια χαμηλού μοριακού βάρους (όπως τα: O2, H2, N2, CO2, CH4, H2S, Ar, Kr και Xe), αλλά και κάποιοι υψηλότεροι υδρογονάνθρακες και χλωροφθοράνθρακες (φρεόν) κάτω από κατάλληλες θερμοκρασίες και πιέσεις.
Η μέση σύνθεση των υδριτών μεθανίου είναι CH4 . 5,75H2O, έχουν τη δομή Ι (βλ. σχήμα), η πυκνότητά τους είναι περίπου 0,9 g/mL και έχουν εμφάνιση πάγου ή πιεσμένου χιονιού και ισχύει (υπό ΚΣ) ότι:
1 m3 υδρίτη μεθανίου = 164 m3 μεθανίου + 0,8 m3 ύδατος
Οι υδρίτες των υδρογονανθράκων προκαλούν σημαντικά προβλήματα στην παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου, στην πετρελαιοβιομηχανία και στα δίκτυα μεταφοράς φυσικού αερίου, ιδιαίτερα στις ψυχρές περιοχές, επειδή ο σχηματισμός τους αποφράσσει τους αγωγούς μεταφοράς αερίων και απαιτούνται συνεχείς εργασίες συντήρησης και καθαρισμού τους.
Τεράστιες ποσότητες υδριτών μεθανίου βρίσκονται στους πυθμένες των ωκεανών ή και κάτω από αυτούς, όπως επίσης και στο μόνιμα παγωμένο έδαφος (permafrost) των πολικών περιοχών της Αλάσκας, του Καναδά και κυρίως της Σιβηρίας. Οι αποθέσεις των υδριτών μπορεί να έχουν πάχος μέχρι και μερικές εκατοντάδες μέτρα και είναι αποτέλεσμα τόσο βιολογικών δραστηριοτήτων στα ιζήματα, όσο και γεωλογικών διεργασιών. Εξαιτίας του συνδυασμού υψηλών πιέσεων και χαμηλών θερμοκρασιών, οι υδρίτες αυτοί διατηρούνται σταθεροί εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
'Εχει προταθεί η αξιοποίηση των υδριτών μεθανίου ως εναλλακτικής πηγής φυσικού αερίου। Μόνο στους ωκεανούς εκτιμάται ότι βρίσκονται περίπου 6,4 τρισεκατομμύρια τόννοι μεθανίου στη μορφή υδριτών. Τα αποδεδειγμένα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου είναι 1,1 έως 1,3 τρισεκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου και 170 τρισεκατομμύρια κυβικά μέτρα φυσικού αερίου. Αν οι ποσότητες αυτές μετατραπούν σε ισοδύναμη ενέργεια (θερμότητα), μπορεί να εκτιμηθεί ότι η ενέργεια που εμπεριέχουν τα αποθέματα υδριτών του μεθανίου είναι σχεδόν 30 φορές μεγαλύτερη από τη συνολική ενέργεια που εμπεριέχουν τα αποδεδειγμένα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου॥
Πηγη :ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΡΗΓΑΣ
από
http://www.afipnisis.gr/post12471.html#p12471
Πειράματα του Νίκολα Τέσλα στο Κολοράντο Σπρινγκς (1899) για την Ασύρματη Μεταφορά Ενέργειας. (εικόνα επάνω)
Η
συσκευή Ελεύθερης Ενέργειας Testa Distatica, που ανέπτυξε ένας Ελβετός
εφευρέτης τη δεκαετία του 1980, μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια
δεσμεύοντας τα ελεύθερα ηλεκτρόνια της ατμόσφαιρας! (εικόνα επάνω)
