„Degančio ledo“ kasyba

Visame pasaulyje į ledą panašiuose molekuliniuose narvuose vandenyno dugne ir amžinajame įšale yra gamtinių dujų tiekimas, kuris, konservatyviais skaičiavimais, prilygsta dvigubai daugiau energijos, esančios visame kitame iškastiniame kure, likusiame pasaulyje. žemės pluta. Kyla klausimas, ar šis didžiulis energijos rezervas, žinomas kaip metano hidratai, egzistavo gamtoje tokiu pavidalu, kurio verta siekti, ir ar egzistuoja technologija, kaip ją surinkti, ar ne.

Kasti giliai: Gręžimo įrenginys Aliaskos šiauriniame šlaite, kuris padėjo USGS įvertinti gamtinių dujų kiekį, kurį būtų galima išgauti iš šios srities.

Praėjusį penktadienį Jungtinių Valstijų geologijos tarnyba (USGS) paskelbė atradusi tinkamų sąlygų metano hidratams kasti 1000 metrų po jūros dugnu Meksikos įlankoje. Kartu su Chevron ir JAV Energetikos departamentu USGS atrado didelės koncentracijos hidratų atsargas 15–30 metrų storio smėlio kloduose, panašiai kaip antžeminės metano hidrato atsargos, kurios jau davė komerciškai naudingą srautą. tarifus. Šios nuosėdos iš esmės skiriasi nuo dujų hidratų, kurie anksčiau buvo aptikti JAV pakrančių vandenyse, kurie yra gana sekliuose vandenyse jūros dugno paviršiuje ir kelia susirūpinimą klimato mokslininkams, nes gali greitai ištirpti ir išleisti didelius kiekius. metano patekimo į atmosferą.

2008 m. pavasarį jungtinė Kanados ir Japonijos ekspedicija Mallik mieste Šiaurės vakarų teritorijose, Kanadoje, nustatė, kad metano hidratus galima surinkti naudojant vandens siurblį, kad būtų sumažintas slėgis jau išgręžtame gręžinyje. Tai apėmė slėgio sumažinimą išpumpuojant vandenį, kuris natūraliai kaupiasi šulinyje. Svarbiausia, kad tam prireikė tik 10–15 procentų energijos, kurią sudaro dujos, ištekėjusios iš šulinio, todėl tai buvo daug perspektyvesnis būdas nei ankstesni metodai, naudojami hidratams surinkti, kai jie buvo ištirpinami šiltu vandeniu. Standartinė naftos ir dujų gręžimo įranga buvo naudojama pakartotinai įleisti į seną gręžinį, išgręžtą iki 3500 pėdų gylio, o po to jį atnaujinti, apklijuojant visą šulinį plieniniais vamzdžiais, kurie buvo sucementuoti, kad jis nesugriūtų.

Hidratams susidaryti reikalinga ir šalta temperatūra, ir aukštas slėgis; pašalinus bet kurią sąlygą, dujos išlaisvinamos iš ledinio narvelio, tačiau ankstesni bandymai tai padaryti kaitinant hidratus pasirodė nepaprastai sunkūs. Kanados ir Japonijos ekspedicija sėkmingai pagamino iki 4000 kubinių metrų dujų per dieną per šešių dienų bandymą 2008 m., naudodama slėgio mažinimą.

Manau, [radinys Meksikos įlankoje] ir Malikas yra du revoliuciniai įvykiai, sako Timothy Collett, USGS geologas ir vienas didžiausių pasaulyje dujų hidratų autoritetų.

Nors niekas netiki, kad visi pasaulio metano hidratai bus atgauti, JAV Energetikos departamentas pasaulinių atsargų mastą apibūdino kaip stulbinantį. Jie atsiranda visur, kur kartu yra vanduo, metanas, žema temperatūra ir aukštas slėgis – kitaip tariant, 23 procentuose pasaulio sausumos ploto, kurį dengia amžinasis įšalas, ir vandenyno dugne, ypač kontinentiniame šelfe.

Didesnį susidomėjimą natūraliais metano hidratais lėmė energetinės nepriklausomybės nuo Artimųjų Rytų ir Rusijos troškimas ir poreikis rasti energijos šaltinius, galinčius daryti mažesnį poveikį klimatui nei anglis. (Gamtinės dujos pagamina perpus mažiau anglies nei anglis, tenkančios vienam energijos vienetui.) Tai rodo eksponentinis mokslinių straipsnių, paskelbtų šia tema, skaičiaus augimas per metus, pasak mokslininko. Carolyn Koh , Kolorado kasyklų mokyklos Hidratų tyrimų centro bendras direktorius. Pasak Collett, nuo 2001 m. buvo pradėta daugiau nei tuzinas ekspedicijų, skirtų sausumos ir jūros hidrato atsargoms rinkti arba paimti mėginius, ne tik JAV ir Kanadoje, bet ir Japonijoje, Korėjoje, Kinijoje ir Indijoje.

Nors USGS dar neapskaičiavo bendro galimo metano hidrato rezervo Meksikos įlankoje dydžio, Collett ir jo kolegos apskaičiavo kito daug lengviau prieinamo rezervato mastą, kuriame jie tikisi patobulinti technologiją, reikalingą ilgalaikei metano hidrato gamybai. metano hidratai: Aliaskos šiaurinis šlaitas.

Šiauriniame šlaite jau yra daug tradicinės naftos ir gamtinių dujų gavybos vietos (tai šiaurinis Aliaskos dujotiekio galas), ir neatsitiktinai jis yra vos keli šimtai mylių į vakarus nuo Maliko.

USGS naudojo sudėtingus trimačius modeliavimo ir vertinimo metodus, kad įvertintų tikėtiną išgaunamų dujų kiekį iš Aliaskos šiaurinio šlaito: apskaičiuota, kad vidutinė išeiga yra 85,4 trilijono kubinių pėdų arba keturis kartus daugiau gamtinių dujų, nei JAV sunaudoja. metų. Modelis buvo sukurtas naudojant seismometrus, kurie tarsi sonaras žvelgia į žemę ir klausosi, kaip sklinda valdomo šaltinio generuojamos garso bangos; tų duomenų įrašus galima paversti visišku hidrato atsargų dydžio ir formos vaizdu.

Tai būtų vienintelis didžiausias įvertintas dujų išteklių kiekis JAV, sako Collett, kuris įspėja, kad jo skaičiavimai atspindi tik tai, kas techniškai pagaminama iš lauko, tačiau neatsižvelgiama į tai, ar tai bus ekonomiška, ar ne.

Malikas išmokė mokslininkus gaminti dujas iš metano hidratų, o rezervuarai Aliaskos šiauriniame šlaite ir Meksikos įlankoje rodo, kad Mallikas nėra unikalus atvejis. Tačiau tikrasis iššūkis bus išsiaiškinti, kaip ekonomiškai išgauti pakankamai dujų. Tai priklauso nuo hidratų artumo prie esamų vamzdynų ir gamtinių dujų kainos bei prieinamumo: juk niekas nemokės kurti naujų išteklių, kol seni nepabrangs pakankamai.

Iki šiol nė vienas iš pasaulio gavybos ar vertinimo bandymų nebuvo daugiausia finansuojamas iš pramonės. Metano hidrato lauko tyrimuose Šiaurės Amerikoje dalyvavusios bendrovės yra „Chevron“, „ConocoPhilips“ ir BP.

Kyla klausimas, ar pramonė gali išsilaikyti pati be vyriausybės paramos? sako Collett. Kažkuriuo momentu jie bus, ir manome, kad dabar artėjame prie to lūžio taško.

Jungtinės Valstijos nėra vienintelė šalis, planuojanti pabandyti atlikti ilgalaikius metano hidratų gamybos bandymus. Japonija išleidžia daugiausiai pinigų metano hidrato tyrimams; ji skyrė didžiąją dalį finansavimo Mallik bandymams, kuriuos finansavo Japonijos naftos, dujų ir metalų nacionalinė korporacija ir Natural Resources Canada, su Auroros koledžo / Auroros tyrimų instituto lauko operacijomis ir Inuvialuit naftos telkinių tarnybų parama.

Pasak Hidratų tyrimų centro Koh, Japonija daug investuoja į bandymus surinkti giliavandenius hidrato rezervus, aptiktus prie pietinės Japonijos pakrantės Nankai duburyje.

Japonai planuoja komercinę gamybą iš Nankai lovio iki 2017 m., sako Koh. Jei jiems pasiseks, Japonija išnaudos pirmuosius vietinius iškastinio kuro atsargas, kurias šalis kada nors žinojo.

paslėpti