Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Россия выходит из Договора по открытому небу
Споры с иностранными инвесторами останутся в юрисдикции России
В палате представителей пообещали поднять вопрос об импичменте Байдену
Палата представителей утвердила второй импичмент Трампу
Главная страница » Репортажи » Просмотр
Версия для печати
Гидрат метана – газовое топливо будущего
30.10.12 00:19 Экономика
Несмотря на развитие альтернативных источников энергии, ископаемые виды топлива по-прежнему сохраняют и, в обозримом будущем, будут сохранять главную роль в топливном балансе планеты. По прогнозам экспертов ExxonMobil, потребление энергоресурсов в ближайшие 30 лет на планете возрастет наполовину. Так как продуктивность известных месторождений углеводородов снижается, новые крупные месторождения открываются все реже, а использование угля наносит ущерб экологии. Однако скудеющие запасы обычных углеводородов можно компенсировать.

Те же эксперты ExxonMobil не склонны драматизировать ситуацию. Во-первых, технологии добычи нефти и газа развиваются. Сегодня в Мексиканском заливе, например, нефть добывают с глубины 2,5-3 км под поверхностью воды, такие глубины были немыслимы 15 лет назад. Во-вторых, развиваются технологии переработки сложных видов углеводородов (тяжелых и высокосернистых нефтей) и нефтяных суррогатов (битумы, нефтяные пески). Это позволяет возвращаться к традиционным районам добычи и возобновлять на них работу, а также начинать добычу в новых районах. Например, в Татарстане, при поддержке компании Shell,  начинается добыча, так называемой "тяжелой нефти". В Кузбассе разрабатываются проекты по добыче метана из угольных пластов. 

Третье направление поддержания уровня добычи углеводородов связано с поиском путей использования нетрадиционных их видов. Среди перспективных новых видов углеводородного сырья ученые выделяют гидрат метана, запасы которого на планете, по ориентировочным оценкам, составляют не менее 250 триллионов кубических метров (по энергетической ценности это в 2 раза больше ценности всех имеющихся на планете запасов нефти, угля и газа вместе взятых).  

Гидрат метана - это супрамолекулярное соединение метана с водой. Ниже приведена модель гидрата метана на молекулярном уровне. Вокруг молекулы метана образуется решетка молекул воды (льда). Соединение устойчиво при низкой температуре и повышенном давлении. Например, гидрат метана стабилен при температуре 0 °C и давлении порядка 25 бар и выше. Такое давление имеет место на глубине океана около 250 м. При атмосферном давлении гидрат метана сохраняет устойчивость при температуре −80 °C.

Модель гидрата метана
Модель гидрата метана

Если гидрат метана нагревается, либо повышается давление, соединение распадается на воду и природный газ (метан). Из одного кубического метра гидрата метана при нормальном атмосферном давлении можно получить 164 кубических метра природного газа.

Схема образования гидрата метана

По оценкам Департамента Энергетики США,  запасы гидрата метана на планете огромны. Однако, до сих пор это соединение практически не используется как энергетический ресурс. Департамент разработал и реализует целую программу (программа R&D) по поиску, оценке и коммерциализации добычи гидрата метана.

Месторождения гидрата метана

Неслучайно, что именно США готовы выделять значительные средства на разработку технологий добычи гидрата метана. Природный газ занимает в топливном балансе страны почти 23%. Большую часть природного газа США получают по газопроводам из Канады. В 2007 году потребление природного газа в стране составило 623 млрд. куб. м. К 2030 году оно может вырасти на 18-20%. Используя месторождения обычного природного газа в США, Канаде и на шельфе не возможно обеспечить такой уровень добычи.

Опытная установка по добыче гидрата метана
 

Xaoc30.10.12 05:32

Из одного кубического метра гидрата метана при нормальном атмосферном давлении можно получить 164 кубических метра природного газа...

...которые придется сжечь для согрева этого кубометра льда и его извлечения.

bazil30.10.12 08:16
Помнится, была такая гипотеза, объясняющая пропажи кораблей и низколетящих самолётов (в районе к примеру Бермудского треугольника) выбросами метана из как раз таких скоплений в результате подвижек дна из-за землетрясений или ещё каких-нибудь факторов.
ivo24130.10.12 08:53

Все внимание на карту распространения "чудо"- топлива.

Есть везде, кроме ненавистной России (несколько желтых точек за Полярным кругом можно проигнорировать)

RocK30.10.12 09:15
> ivo241

Есть везде, кроме ненавистной России

Они просто постеснялись нашу площадь вечной мерзлоты сплошным цветом метан-гидратных месторождений закрашивать. Некрасиво бы получилось. Напоминаю - 65% территории страны. Вот так то ::)
HaxyxoJIb30.10.12 12:33
> Xaoc

...которые придется сжечь для согрева этого кубометра льда и его извлечения.


Какого льда? Сказано же, что он он твердый при атмосферном давлении и -80. Его достаточно поднять на поверхность чтобы он при атмосферном давлении разложился на метан и воду. Хотя сам процесс разложения наверняка идет с поглощением тепла. Но наверняка поглощенное при испарении тепло несоизмеримо с выделаемым при сгорании. Для примера сжиженный газ. При испарении он охлаждается - если допустим открыть баллон под давлением, то область около выхода газа покроется инеем. Но это поглощенное тепло несоизмеримо с теплом выделяемом при сжигании.
ServPonomarev30.10.12 12:58
При подъёме метангидрата со дна морского он будет выделять метан на глубинах от 250 метров. Это известная технологическая проблема. Другая проблема состоит в глубине залегания метангидрата - это километровая глубина (и более) для тёплых морей.

что-бы добать газ, есть два пути: 1) нагревать метангидрат на месте ядерным реактором, и 2) поднимать его в виде льда (энергетически совсем непривлекательно)
HaxyxoJIb30.10.12 13:10
А почему только эти два пути? Есть возможность поднимать его под давлением? или в закрытом от утечек метана состоянии - по трубе или в в герметичных контейнерах?
mcf30.10.12 13:28
Думаю, тому, кто придумает дешевый способ добычи метангидратов нобелевская премия обеспечена.
HaxyxoJIb30.10.12 13:41
Дешевый и экологичный способ добычи с последующей переработкой. Например сланцы в США не добывают а добывают сразу газ. Здесь тоже можно придумать автоматизированную систему добычи гидратов а можно химический катализатор расщепляющий гидрат на месте и схему его применения.
entropia30.10.12 13:55
> HaxyxoJIb
А почему только эти два пути? Есть возможность поднимать его под давлением? или в закрытом от утечек метана состоянии - по трубе или в в герметичных контейнерах?

бьются пожалуй с 70х. В России например есть Мессояхское месторождение, вроде как кристаллогидратное (по одной из теориий образования). Пользуют давно, но там удачно условия совпали. Про японские опытные попытки добычи газоконденсата, читал в начале 90х. Вобщем пока прорывной технологии добычи не будет, все это не сильно отличается от добычи метана из атмосферы Титана. Пока энергетически выгоднее те-же битумные пески разрабатывать.

HaxyxoJIb30.10.12 14:16
Дык с сланцами не все так просто. Вот американцы пользуют гидроразрыв. И с тяжелой нефтью не просто. И с глубокими меторождениями и т.д. Крупных легкодоступных месторождений нефти и газа все меньше. Энергия все дороже. Поиск альтернативных ископаемых источников все настойчивее. Техника на месте не стоит.
iz0930.10.12 15:17
В.И. Вернадский считал: сколько нужно будет ресусров человеку, столько он их найдет и добудет. Про гидраты он тоже писал в книге "Происхождение природных вод".
Kokunov30.10.12 17:36
> RocK
> ivo241

Все внимание на карту распространения "чудо"- топлива.

Они просто постеснялись нашу площадь вечной мерзлоты сплошным цветом метан-гидратных месторождений закрашивать.

Советский союз пробовал разрабатывать такие месторождения в Якутии. На суше опасно - при воздействие на залеж теплыми растворами начинается реакция по выделению газа и образования воды из гидрата. При этом объем воды меньше чем объем гидрата и начинаются сильные подвижки и проседания почвы. Так что после некоторых аварий и небольших катаклизмов забросили.

А теперь представьте, что произойдет на поверхности моря, если его дно резко опустится на несколько десятков метров на площади в пару кв. километров и пожелайте удачи Японии :)

RocK30.10.12 19:54
Kokunov, Да уж. Попали японцы конкретно. Но у них выхода нет - будут на последние технологию по метан-гидратам разрабатывать, шишки набивать. Энергетический голод штука суровая..
Если кому интересно дам обзорную ссылочку по метан-гидратам на примере озера Байкал. Ссылка Туда и Миры недавно ныряли.

В принципе, при очень большой нужде, технологию добычи и на суше и в отложениях под водой - разработать можно. Но нам пока вроде не горит, в отличие от.

P.S. Кстати, есть ещё такая неприятная штука, описываемая словосочетанием - лимнологическая катастрофа..
Аббе30.10.12 20:21
> ServPonomarev
При подъёме метангидрата со дна морского он будет выделять метан на глубинах от 250 метров. Это известная технологическая проблема. Другая проблема состоит в глубине залегания метангидрата - это километровая глубина (и более) для тёплых морей.

что-бы добать газ, есть два пути: 1) нагревать метангидрат на месте ядерным реактором, и 2) поднимать его в виде льда (энергетически совсем непривлекательно)
Смотрим ссылки: Здесь - теплота сгорания метана. 50 килоджоулей с грамма. и теплота образования/разложения кристаллогидрата метана уже 57 килоджоулей, но уже на целый моль метана. Моль - 16 грамм, то есть на разложение кристаллогидрата, содержащего 1 грамм метана потребуется 3,5 килоджоуля. Таким образом на разложение кристаллогидрата потребуется 7% теплоты от его же теплоты сгорания. Ставим наверху дизельгенератор/газовую турбину, дополняем их фреоновой турбиной и тёплую воду из систем охлаждения гоним вниз. Вроде энергетически баланс сходится?
Значит все проблемы лежат в иных областях, в тех, о которых неспециалисты не имеют понятия.
: Ссылка Ссылка
ServPonomarev31.10.12 12:47
Плюс потери на закачу всего этого на километровую глубину, плюс потери на повышение температуры плавления метангидрата из-за давления, плюс накладные расходы - и мы стремительно приближаемся к EROI не больше 3:1.
Kokunov02.11.12 14:45

ServPonomarev

Это если не использовать "тоталитарне АЭС", у которх тепло - это побочный продукт, типа отходов от произодства.

English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Алексей Навальный: История превратилась в фарс
» С Новым Годом!
» Девятое криптопослание Блинову, Фридману и... Глазьеву.
» Алексей Скрипалевич Навальный
» Дж.Сорос о "доктрине Сороса" и препятствующей глобализму политике США
» История в стиле минимализм
» Исраэль Шамир о феномене и опасности «мирового еврейства». Компиляция.
» Дискурс драпировки Мавзолея

 Новостивсе статьи rss

» "Должна была исчезнуть с карты". История спасения одной умирающей деревни
» Источники рассказали, как Россия поступит с самолетами "Открытого неба"
» Кузбасские ученые создали новое средство для очистки водоемов от нефти
» Выявлением "липовых" сертификатов займется искусственный интеллект
» В Европе заявили о способности «Спутника V» подавить пандемию COVID-19
» Генконсул США в Екатеринбурге заявила о продолжении работы дипмиссии
» Алексей Навальный задержан в Москве
» Шредер объяснил возвращение Крыма в Россию расширением НАТО

 Репортаживсе статьи rss

» Наказали долларом: республиканцы остаются без денег от корпораций
» Александр Бастрыкин - о самых громких расследованиях за 10 лет работы Следственного комитета
» РЖД взломали по-крупному
» Генпрокуратура: с 1 июля любой визит проверяющего к бизнесмену возможен только с согласия прокурора
» Как Росатом превратился в двигатель отечественного ИТ-импортозамещения
» Совет Безопасности ООН – итоги 2020 года
» Онлайн: Что происходит в охваченном хаосом Вашингтоне
» Игры доброй воли в ОПЕК+. Обзор

 Комментариивсе статьи rss

» Целый класс боевых кораблей США превратился в металлолом
» Цифровой концлагерь обрел реальные очертания в США
» Зурабишвили желает встретиться с Путиным и Эрдоганом
» Селфи на фоне жертв: Россию уличают в необычном геноциде
» Власти КНР могут национализировать компанию Alibaba
» «Великая перезагрузка: Covid-19 как новая точка отсчёта в "эволюции" земной цивилизации»
» Россия восстанавливает «Закавказский Транссиб»: какое место обретет Грузия?
» Конвенция ООН о военных преступлениях должна быть применена к США

 Аналитикавсе статьи rss

» Госпереворот имени Байдена: причины и выводы
» Литва не может определиться, с кем она – с Вашингтоном или Брюсселем
» Тупик европейского выбора: экономика Украины у разбитого корыта
» Место России в мире американских корпоративных анклавов
» Долго ли продержится протекторат США над Европой: под видом расширения ЕС создаются «внутренние колонии» Германии
» Решающая роль Германии в потере Грузией трети исторических земель в 1918 г.
» Саудовская Аравия показала опасность нефтяной иглы
» Антикультурный код: “мягкая сила”, разрушающая Россию
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2020 Inca Group "War and Peace"