Mi az a „gyúlékony jég”? Kína megkezdte a gyúlékony jég kinyerését a tengerfenékről Bermuda-háromszög – metán-hidrátcsapda

MOSZKVA, május 18. – RIA Novosztyi. Kína sikeres kísérletet jelentett be „éghető jég” – földgáz-hidrát – kinyerésére a Dél-kínai-tenger fenekéről. A Kínai Természeti Erőforrások Minisztériuma képviselőinek CCTV-n tett nyilatkozatai szerint a gázhidrát ipari előállításának megkezdése a jövő tiszta alternatív energiáira való átállást jelentheti.
Ye Jianliang, a Kínai Geológiai Szolgálat képviselője szerint május 10-e óta folynak a gázhidrátok több mint egy kilométeres mélységből történő kinyerésére irányuló munkálatok. Ez idő alatt több mint 120 ezer köbméter gázt lehetett előállítani.
Vjacseszlav Kulagin, az Orosz Tudományos Akadémia Energiakutató Intézetének a világ és Oroszország energiakomplexumának kutatásával foglalkozó osztályának vezetője szerint még korai az energiaforradalom kezdetéről beszélni.

„Az a tény, hogy Kína meg tudta erősíteni a gáz hidrátokból történő kitermelésének lehetőségét, tudományos szempontból valóban eredmény” – kommentálja Vjacseszlav Kulagin. amelyet egyelőre nem hoznak nyilvánosságra, a becslések szerint az elkövetkező években, sőt évtizedekben a gázhidrátokból történő gázkitermelés nem valószínű, hogy nyereséges lesz, és maga Kína sem tekinti a gázhidrátot stratégiai dokumentumaiban. A fő tüzelőanyag-fajtákról középtávon például Kínában folynak aktív kutatások a palagáz-kitermeléssel kapcsolatban "35 évig, mielőtt a technológia gazdaságilag életképessé vált, és a palagáz első termelése 1821-ben történt. A hidrátokkal kapcsolatos helyzetben minden világosabb lesz, amikor nyilvánosságra hozzák a projekt gazdaságosságát."

OilPrice: a palagáz nem segíti elő, hogy az Egyesült Államok ismét „nagyszerűvé” váljonA palagáz exportja az Egyesült Államok ostoba lépésévé vált, ennek egyértelmű megerősítése az amerikai cégek katasztrofális gazdasági teljesítménye – írja az OilPrice online kiadvány.

Az „éghető jég” – gázhidrát – földgázból (metánból) és vízből magas nyomáson és alacsony hőmérsékleten képződött jégkristályos vegyület. Egy köbméter „éghető jég” 164 köbméter közönséges földgázt tartalmaz, és gyakorlatilag nem tartalmaz szennyeződéseket. A világ becsült gyúlékony jégkészlete több mint kétszerese a szénnek, olajnak és földgáznak. A legnagyobb lelőhelyek Kína partjainál találhatók. Az első sikeres kísérleteket a földgáz gázhidrátokból történő kinyerésére Japán végezte 2013-ban, de később leállították a fejlesztést.

Moszkva, január 18. /TASZ/. Az orosz matematikusok modellt készítettek a bolygó leggazdagabb földgázforrásának - a gázhidrátok - lelőhelyeinek fejlesztésére, amelyek koncentrációja magas az északi-sarkvidéki övezetben, és a Skoltech tudósai egy technológiát javasoltak a metán hidrátokból történő kivonására. Szakértők elmondták a TASS-nak, hogy egy ilyen metán előállítása hogyan segíti elő az üvegházhatás csökkentését, milyen előnyei vannak az új kutatásoknak, és van-e kilátás a gázhidrátok ipari fejlesztésére Oroszországban.

Az üvegházhatás ellen

A gázhidrátok jég és gáz szilárd kristályos vegyületei, „gyúlékony jégnek” is nevezik. A természetben az óceán fenekének vastagságában és a permafrost kőzetekben találhatók, ezért a kitermelésük nagyon nehézkes - több száz méteres mélységig kell kutakat fúrni, majd a jéglerakódásokból leválasztva a földgázt el lehet szállítani. a felszínre. A kínai olajmunkásoknak 2017-ben sikerült ezt megtenniük a Dél-kínai-tengeren, de ehhez több mint 200 méterrel mélyebbre kellett menniük a tengerfenékbe, annak ellenére, hogy a kitermelési területen a mélység meghaladta az 1,2 km-t.

A kutatók a gázhidrátokat ígéretes energiaforrásnak tartják, amelyre különösen a korlátozott egyéb energiaforrásokkal rendelkező országokban lehet kereslet, például Japánban és Dél-Koreában. A gázhidrátok gázhidrátjaiban az égéskor energiát adó metán tartalmára vonatkozó becslések világszerte változnak: az Orosz Föderáció Energiaügyi Minisztériuma szerint 2,8 kvadrillió tonnától az Energia Világügynökség (IEA) szerint 5 kvadrillió tonnáig. A minimális becslések is hatalmas készleteket tükröznek: összehasonlításképpen a BP Corporation (British Petroleum) 2015-ben 240 milliárd tonnára becsülte a globális olajtartalékokat.

„Egyes szervezetek, elsősorban a Gazprom VNIIGAZ becslései szerint az Orosz Föderáció területén a gázhidrátokban lévő metánkészlet 100-1000 billió köbméter, az Északi-sarkvidéken, beleértve a tengereket, akár 600-700 billió köbméter. , de ez nagyon hozzávetőleges” – mondta a TASS-nak Jevgenyij Chuvilin, a Szkolkovói Tudományos és Technológiai Intézet (Skoltech) Szénhidrogén-termelési Központjának vezető kutatója.

A tényleges energiaforrás mellett a gázhidrátok is megváltást jelenthetnek az üvegházhatású gázoktól, ami segít megállítani a globális felmelegedést. A metánból kiürített üregeket szén-dioxiddal lehet kitölteni.

"Kutatók szerint a metán-hidrátok a világ összes ismert szénhidrogén-tartalékának több mint 50%-át tartalmazzák. Ez nem csak bolygónk leggazdagabb szénhidrogén-forrása, hanem a szén-dioxid lehetséges tározója is, amely a világ összes szénhidrogén-tartaléka. Az üvegházhatású gázok két legyet megölhetnek egy csapásra – kivonják a metánt, elégetik, hogy energiát állítsanak elő, és a helyére az égés során nyert szén-dioxidot pumpálják, amely a metán helyére lép a hidrátban” – mondta Nail Muszakaev, tudományos igazgatóhelyettes. az Orosz Tudományos Akadémia Szibériai Kirendeltsége Elméleti és Alkalmazott Mechanikai Intézetének tyumeni kirendeltségének munkája mondta el a TASS-nak.

Permafrost körülmények között

Ma a kutatók három fő ígéretes módszert azonosítanak a gázhidrátok kinyerésére.

„Mielőtt a hidrátokból gázt kinyerünk, komponensekre kell bontani - gázra és vízre vagy gázra és jégre A gáztermelés főbb módjai megkülönböztethetők - nyomáscsökkentés a kút fenekén, a képződmény meleg vízzel ill gőz, amely inhibitorokat (anyagokat) szolgáltat a gázhidrátok lebomlásához szükséges képződéshez - TASS megjegyzés" - magyarázta Muszakajev.

Tyumen és Sterlitamak tudósai matematikai modellt készítettek a permafrost metántermelésére. Figyelemre méltó, hogy a terepfejlesztés során figyelembe veszi a jégképződés folyamatát.

"A jégképződésnek előnyei és hátrányai is vannak: eltömítheti a berendezéseket, másrészt a gázhidrát gázzá és jéggé bomlásához háromszor kevesebb energia szükséges, mint a gázzá és vízzé bomláskor" - mondta Muszakajev.

A matematikai modellezés előnye, hogy képes előre jelezni a gázhidrát-lelőhelyek fejlődési forgatókönyvét, beleértve az ilyen lelőhelyekből származó gáztermelési módszerek gazdasági hatékonyságának felmérését. Az eredmények érdekesek lehetnek a gázhidrát mezők tervezésében és feltárásában részt vevő tervező szervezetek számára – jegyezte meg a tudós.

A Skoltech emellett technológiákat fejleszt a metán hidrátokból történő kivonására. Az edinburghi Heriot-Watt Egyetem munkatársaival együtt a Skoltech szakemberei azt javasolták, hogy a metánt gázhidrátokból vonják ki úgy, hogy levegőt pumpálnak a kőzetrétegbe. „Ez a módszer gazdaságosabb, mint a meglévők, és kisebb hatással van a környezetre” – magyarázta Chuvilin.

Ez a módszer feltételezi, hogy a képződménybe szén-dioxidot vagy nitrogént fecskendeznek, és a nyomáskülönbség hatására a gázhidrátok komponensekre bomlanak. „Még mindig folynak a módszertani kutatások a módszer és annak hatékonyságának tesztelésére A technológia megalkotása még messze van, miközben ennek a technológiának a fizikai és kémiai alapjait alakítjuk ki” – hangsúlyozta a tudós.

Chuvilin szerint Oroszország még nem rendelkezik teljesen kész technológiával a metán hidrátokból történő hatékony kivonására, mivel nincsenek célzott programok e tudományos terület támogatására. De a fejlesztés még folyamatban van. „Lehet, hogy a gázhidrátok nem válnak a jövő fő energiaforrásává, de felhasználásukhoz minden bizonnyal új ismeretek fejlesztésére lesz szükség” – tette hozzá Muszakajev.

Gazdasági megvalósíthatóság

Az orosz üzemanyag- és energiakomplexum fejlesztésére vonatkozó előrejelzés a 2035-ig tartó időszakra a gáz-hidrátmezők feltárását és fejlesztését is figyelembe veszi a gáztermelés hosszú távú kilátásai között. A dokumentum megjegyzi, hogy a gázhidrátok „csak 30-40 éven belül válhatnak a globális energia egyik tényezőjévé”, de nem zárják ki az áttörést. Mindenesetre a hidrátok fejlesztése az üzemanyag-források világpiacán globális újraelosztást von maga után - a gázárak csökkenni fognak, és a bányavállalatok csak új piacok megszerzésével és értékesítési volumenük növelésével tudják fenntartani bevételeiket. Az ilyen lelőhelyek tömeges fejlesztéséhez új technológiák létrehozására, a meglévők javítására és költségeinek csökkentésére van szükség – jegyzi meg a stratégia.

Figyelembe véve a hidrátok hozzáférhetetlenségét és kitermelésük bonyolultságát, a szakemberek ígéretes energiaforrásnak nevezik őket, de meg kell jegyezni, hogy ez nem tendencia a következő években - a hidrátok új technológiákat igényelnek, amelyek fejlesztése még folyamatban van. A kialakult földgáztermelés körülményei között pedig a hidrátokból származó metán nincs a legelőnyösebb helyzetben. A jövőben minden az energiapiaci viszonyoktól függ majd.

A Skoltech Szénhidrogén Termelő Központ igazgatóhelyettese, Alexey Cheremisin úgy véli, hogy a hidrátokból metán nem fog hamarosan előállni, éppen a hagyományos gáz meglévő készletei miatt.

„Az ipari termelés ütemezése mind a gazdaságosan elérhető gázkeresési, lokalizációs és -termelési technológiától, mind a piaci tényezőktől függ a gáztermelő cégek elegendő hagyományos gáztartalékkal, így a gázhidrátokból történő gáztermelési technológiát tekintik alapnak. hosszú távú véleményem szerint az ipari termelés az Orosz Föderációban legkorábban 10 év múlva kezdődik meg” – mondta a szakértő.

Chuvilin szerint vannak olyan mezők Oroszországban, ahol a következő 10 évben megkezdődhet a gázhidrátokból származó metán termelése, és ez elég ígéretes lesz. „Egyes nyugat-szibériai gázmezőkben, amikor a hagyományos gáztározók kimerülnek, lehetséges olyan fedőhorizontokat kialakítani, ahol a gáz hidratált formában lehet. Ez a következő évtizedben lehetséges, minden az energiaköltségtől függ erőforrásokat” – zárta gondolatait az ügynökség beszélgetőtársa.

Mint tudják, a víznek meglehetősen összetett szerkezete van. A víz univerzális oldószer, a vegyészek által ismert két fő univerzális oldószer egyike. A víz szinte bármilyen anyaggal keveredhet, különösen a metánnal. A metán vízben való oldásakor olyan klaszterek jönnek létre, amelyek szerkezete normál szobahőmérsékleten és légköri nyomáson folyékony, de ezek a klaszterek 4°C-os nagyságrendű hőmérsékleten és több száz atmoszféra nyomáson a vízzel ellentétben megszilárdulnak. úgynevezett gázhidrátokat képeznek. Hidrátok nem csak metánnal képződnek, hanem más szénhidrogén és nem szénhidrogén gázokkal is képződhetnek. Ez elég gyakori jelenség.

Ha ezek a gázhidrátok olyan körülményeknek vannak kitéve, ahol stabilak, felhalmozódnak. Számos tengervízben élő baktérium metánt termel. Ez a metán a vízhez kötődik, és lesüllyed az aljára, mert a gázhidrátok nehezebbek, mint a víz. A gázhidrátok lerakódásai pedig felhalmozódnak az alján. Minden mélytengeri árok tartalmazza ezeket a hidrátokat. Oroszországban teljes gázhidrát-lelőhely található a szárazföldön. Ezek vízzel keveredő, szilárd halmazállapotú gázok. A permafrost hőmérséklete ilyen körülmények között 0 és -3 °C között van, még légköri nyomáson is képződhetnek hidrátok.

Az a hír, hogy Kína „gyúlékony jeget” vont ki a tenger fenekéből, semmit sem jelent, ez olyan szintű kijelentés, hogy Oroszország az elefántok hazája. Ez lehet egy hozzá nem értő személy nyilatkozata egy nem túl széles körben ismert témában, vagy egy hozzáértő személy nyilatkozata, aki hozzá nem értő embereket akar megtéveszteni. Semmi újat nem fedeztek fel.

A gázhidrátok létezése mély óceáni árkok fenekén több mint fél évszázada ismert. A 70-es években bebizonyosodott, hogy ilyen hidrátok a szárazföldön is léteznek. Aztán a szovjet tudósok oklevelet kaptak a felfedezésért. Tudniillik nem nehéz szabadalmat szerezni egy találmányra, de évente csak néhány oklevelet adnak ki szerte a világon. De még ez a felfedezés is fél évszázados. Ami a gázhidrátokat illeti, amelyeket „gyúlékony jégnek” neveznek, erről mindenki régóta tud. Japán több évtizede próbálkozik egy olyan program megvalósításával, amely ezeket a gázhidrátokat a mélyedések aljáról kinyeri. Technikailag ez könnyen kivitelezhető, és tetszőleges számú granulátumot lehet kotorni, de tény, hogy a felszínre kerülve azonnal elkezdenek bomlani vízzé és metánná, ami a légkörbe kerül. A metán egyébként ebben az értelemben a legerősebb szer az üvegházhatás megőrzésében, még a szén-dioxidot is felülmúlja. Ez közvetlen környezetkárosító hatás.

Ami a gázhidrát üzemanyagként való felhasználását illeti, ez technikai probléma, először a felszínre kell emelni, majd olyan feltételeket kell teremteni, hogy a hidrát ne bomlik szét. Alacsony hőmérsékletet, körülbelül 4°C-ot és több száz atmoszféra nyomást kell biztosítani. A hidrátot ebben a formában tárolják, és szükség esetén vízre és gázra osztják, majd a gázt üzemanyagként használják fel. De ez gazdaságilag kivitelezhetetlennek bizonyul, mert a nyomást csak üzemanyag fogyasztásával lehet fenntartani. Az eredmény az, hogy többet költ, mint amennyit kap. A kínaiak a japánokhoz hasonlóan ezt a technikai problémát próbálják megoldani, mert energiamérlegük negatív, további energiát kénytelenek importálni más országokból, elsősorban Oroszországból.

Ez a téma nem túl érdekes és elég terjedelmes információs szempontból. Ilyen vagy olyan mértékben foglalkoznak ezzel a témával itt, és bizonyos mértékig az USA-ban is. Ez nem egzotikus, egyáltalán nem felfedezés vagy hír. Igen, a kínaiak telepítettek egy platformot, elérték a félig ipari felhasználás szintjét. Minden jó, egy dolog rossz - ennek a technológiai folyamatnak a gazdaságossága negatív. Eddig több pénz megy oda, mint amennyi visszajön. Ezért a gázhidrátok nem tekinthetők a hagyományos típusú energiahordozók versenytársainak. Ha ez lehetséges volna, a japánok már régen megszabadultak volna a gázfüggőségtől, és megszűntek volna a világ fő gázimportőrei lenni.

A Kína által először előállított „éghető jég” a következő évtizedben nem fogja kiállni a versenyt az orosz földgázzal. Az energiaforradalomhoz először ki kell fejleszteni a technológiát, és jelentősen csökkenteni kell az előállítási költségeket – mondja az Orosz Föderáció kormánya alá tartozó Pénzügyi Egyetem tanára. Igor Juskov.

Kínai "gyúlékony jég"

A kínai olajmunkások voltak az elsők a világon, akik földgáz-hidrátot vontak ki a Dél-kínai-tenger fenekéből. Maguk a kínaiak azonnal kolosszálisnak nevezték sikerüket. Véleményük szerint az „éghető jég” a palaforradalomhoz hasonló forradalmat képes végrehajtani az energiaszektorban. Összesen mintegy 120 köbméter energiát termeltek ki, a metántartalom benne 99,5%.

„Gázhidrátokról beszélünk, és a kínaiak itt nem úttörők. Szinte a 20. század közepe óta különböző országokban folyik a fejlesztés, és a japánok közelebb állnak az áttöréshez. Tavaly már bejelentették, hogy tesztelték a gázhidrátból történő ipari gáztermelést. A gázhidrát elvileg bárhol kivonható. A metán egy kis iszapos üledékrétegben található, és ha mocsárba vagy elárasztott területre érkezik egy tó közelében, egy közönséges golyóstollal saját maga is kinyerheti a metánt.

Ismeretes, hogy a legnagyobb gázhidrát-készletek a Bajkál-tavon találhatók. Jelenleg azonban nincs kereskedelmileg életképes technológia a gázhidrát kinyerésére, bár sok ország dolgozik ezen. Az „éghető jég” előállításának költsége lényegesen magasabb lesz, mint a hagyományos mezőkről származó, más szállítóktól származó gáz beszerzésénél. De ha hirtelen elérhetővé válna a gyártási technológia, akkor mindenki elkezdené gázt kivonni a gázhidrátokból, és akkor elkezdődne egy globális energiaforradalom.” FBA "Economy Today" szakértő.

Az "éghető gáz" előállítási költsége

A Pénzügyi Kutatóintézet Ipargazdasági Központjának kutatója Andrej Gordejev viszont megjegyzi, hogy Kína sikerét még nem lehet összehasonlítani a palaforradalommal, hiszen nagyon régóta készül.

„Először a fejlesztéseket, megvalósításokat fogjuk látni, de ezek komoly beruházásokat igényelnek. Valószínűleg a kínai gázhidrát-előállítási technológia nem fog elterjedni a következő években. Emellett a szénhidrogének korszaka fennmarad, még az alternatív energiaforrások és az elektromos járművek fejlődése ellenére is.

A fő buktató ebben az esetben az infrastruktúra hiánya, hiszen ennek megvalósítása továbbra is tőkeigényes feladat. Természetesen Kína felfedezése bizonyos mértékig innovatív, de ez nem jelenti a szénhidrogének korszakának a végét, hiszen az olaj a következő évtizedben is megőrzi pozícióját az energiapiacon” – magyarázza lapunknak a beszélgetőtárs.

A japánok 2013-ban jelentették be először a metán kitermelését az „éghető jégből”, azonban nem emeltek ki hidrátmintákat a tenger fenekéről, a víz kiszivattyúzása után a csővezeték.

„A kínaiak az iszaplerakódásokat lefagyasztják, majd gázt vonnak ki belőle, vagyis tulajdonképpen más kitermelési módszert alkalmaznak. Az egész kérdés az ilyen termelés költsége. Ha a termelési költségünk egy kútra átlagosan 10-15 dollár, és Jamalban a nagy szántóföldeken nullára hajlik, akkor a „gyúlékony jég” esetében rendkívül magas lesz.

Ugyanazt a palagyártási technológiát körülbelül 30 évig tesztelték, amíg elfogadható eredményt ad, miközben a gáz akkoriban drágább volt a piacon. Most a gáz ára 200 és 300 dollár között mozog 1000 köbméterenként, és ilyen áron rendkívül nehéz alternatív forrásokat kifejleszteni, amelyek egyszerűen nem bírják a versenyt” – összegzi Jushkov.

Az éghető jég lényegében fagyott földgáz – földgáz-hidrát, és az egyik legújabb energiaforrás. Kínában felfedezett új lelőhelyek hatalmas forrást tárnak fel, amely legalább 35 milliárd tonna olajnak felel meg, ami elegendő Kínának 90 évre.

A tudósok gyúlékony jeget találtak nagy magasságban jéggel borított fennsíkon, és víz alatti tengeri üledékekben is. A földgáz-hidrátok lényegében fagyott metán és víz, és szó szerint éghetnek, új értelmet adva a jégnek és a tűznek. A kutatóknak még tovább kell tanulmányozniuk az új üzemanyagot, mielőtt kereskedelmi forgalomba kerülnének. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma is érdeklődik a kérdés iránt, a kutatók szerint a hidrátnak fázisváltozáson kell keresztülmennie, és metánná és vízzé kell olvadnia, mielőtt hatékonyan elégethetné. Ha magától megolvad, ahogy a föld felmelegszik, a metán a légkörbe kerülhet, ami még több kárt okozhat, mint egyszerűen elégetni.

Egy köbméter éghető jég 164 köbméter normál földgázt tartalmaz, és állítólag kevés szennyeződést tartalmaz – vagyis elégetésekor kevesebb szennyezőanyag szabadul fel.

 

Hasznos lehet elolvasni: