मिथेन हायड्रेट: जगातील सर्वात मोठे नैसर्गिक वायू संसाधन

सामग्री

• नेक्स्ट एनर्जी "गेम चेंजर"?
• मिथेन हायड्रेट म्हणजे काय?
• मिथेन हायड्रेट ठेवी कोठे आहेत?
• मिथेन हायड्रेट आज कोठे उत्पादन होते?
• मिथेन हायड्रेट धोका
• प्रचंड क्षमता

मिथेन हायड्रेट: डाव्या बाजूस मिथेन हायड्रेटचे एक बॉल-स्टिक मॉडेल आहे ज्यामध्ये पाण्याचे रेणूंच्या "पिंजरा" ने वेढलेले मध्यवर्ती मिथेन रेणू दर्शवित आहे. पेंटाइन आणि इथेन सारख्या इतर हायड्रोकार्बन रेणू या संरचनेत मध्यवर्ती स्थान व्यापू शकतात. (युनायटेड स्टेट्स ऑफ एनर्जी डिपार्टमेंट). उजवीकडे मिथेन हायड्रेट बर्फाचा एक ज्वलंत नमुना (युनायटेड स्टेट्स जिओलॉजिकल सर्व्हे प्रतिमा) आहे.

एकत्रित मिथेन हायड्रेट "सिमेंट" ?: हा फोटो मल्लिक टेस्ट वेलमधील मिथेन हायड्रेट झोनचा कोर नमुना दर्शवितो. हे कॅनडास मॅकेन्झी नदी डेल्टा क्षेत्रात पर्माफ्रॉस्ट ठेवींमध्ये प्रवेश करते. कोर शोच्या या भागावर मिथेन हायड्रेट बर्फाने “एकत्रित” बनलेले कंकरे दाखवले. प्रतिमा विस्तृत करण्यासाठी क्लिक करा.

नेक्स्ट एनर्जी "गेम चेंजर"?

जसे शेलेपासून नैसर्गिक वायू जागतिक ऊर्जा बनतो "गेम चेंजर," तेल आणि वायू संशोधक मिथेन हायड्रेटच्या साठ्यातून नैसर्गिक वायू तयार करण्यासाठी नवीन तंत्रज्ञान विकसित करण्याचे काम करत आहेत. हे संशोधन महत्त्वपूर्ण आहे कारण जगातील तेल, नैसर्गिक वायू आणि कोळसा संसाधने एकत्रित जगण्यापेक्षा मिथेन हायड्रेट डिपॉझिट हा एक हायड्रोकार्बन संसाधन आहे. जर ही ठेवी कार्यक्षम आणि आर्थिकदृष्ट्या विकसित केली गेली तर मिथेन हायड्रेट पुढील ऊर्जा गेम चेंजर बनू शकेल.

आर्कटिक पर्माफ्रॉस्टच्या खाली, अंटार्क्टिक बर्फाच्या खाली आणि जगभरातील खंडाच्या सीमेवर गाळाच्या साठ्यात विपुल प्रमाणात मिथेन हायड्रेट आढळले आहेत. जगाच्या काही भागात ते कोणत्याही नैसर्गिक वायूच्या क्षेत्रापेक्षा उच्च-लोकसंख्या असलेल्या प्रदेशांच्या अगदी जवळ आहेत. या जवळपासच्या ठेवींमुळे सध्या नैसर्गिक गॅस आयात करणार्‍या देशांना स्वयंपूर्ण होण्याची परवानगी मिळू शकेल. या स्त्रोताची यादी तयार करणे आणि त्यास विकसित करण्याचे सुरक्षित, आर्थिक मार्ग शोधणे हे सध्याचे आव्हान आहे.

मिथेन हायड्रेट स्थिरता चार्ट: या टप्प्यातील आकृती क्षैतिज अक्ष वर पाण्याची खोली (दबाव) आणि क्षैतिज अक्ष वर तापमान दर्शवते. तुटक रेषा पाणी, पाण्याचे बर्फ, गॅस आणि गॅस हायड्रेटची स्थिरता फील्ड वेगळे करतात. "हायड्रेट ते गॅस संक्रमण" असे लेबल असलेली ओळ महत्त्वपूर्ण आहे. या ओळीच्या खाली मिथेन हायड्रेट तयार होण्याच्या अटी.या ओळीच्या वर मीथेन हायड्रेट तयार होणार नाही. लाल रेषा एक जिओथर्म (विशिष्ट ठिकाणी तपमान बदलणे) शोधते. कसे खोली वाढते ते लक्षात घ्या, भू-थेर हायड्रेटला गॅस संक्रमण रेषा ओलांडते. याचा अर्थ असा आहे की गाळातील गॅस हायड्रेट सामान्यत: विनामूल्य गॅसपेक्षा जास्त प्रमाणात असतो. एनओएए नंतर आलेख सुधारित

मिथेन हायड्रेट म्हणजे काय?

मिथेन हायड्रेट एक क्रिस्टलीय घन आहे ज्यामध्ये इंटरनलॉकिंग वॉटर रेणूंच्या पिंजage्याभोवती मिथेन रेणू असतो (या पृष्ठाच्या शीर्षस्थानी प्रतिमा पहा). मिथेन हायड्रेट एक "बर्फ" आहे जो केवळ नैसर्गिक पृष्ठभागाच्या साठ्यात आढळतो जेथे तापमान आणि दबाव स्थिती त्याच्या निर्मितीस अनुकूल असते. या पृष्ठाच्या टप्प्यातील चित्रात या अटी स्पष्ट केल्या आहेत.

जर या तापमान / दबाव वातावरणामधून बर्फ काढून टाकला गेला तर ते अस्थिर होते. या कारणास्तव मिथेन हायड्रेट ठेवींचा अभ्यास करणे कठीण आहे. त्यांना इतर उप-पृष्ठभागाच्या साहित्यांप्रमाणे अभ्यास करण्यासाठी छिद्र करता येत नाही कारण ते पृष्ठभागावर आणल्यामुळे दबाव कमी होतो आणि तापमान वाढते. यामुळे बर्फ वितळतो आणि मिथेन सुटतो.

मिथेन हायड्रेटसाठी इतर अनेक नावे सामान्यत: वापरली जातात. यात समाविष्ट आहेः मिथेन क्लेथ्रेट, हायड्रोमॅथेन, मिथेन बर्फ, फायर बर्फ, नैसर्गिक वायू हायड्रेट आणि गॅस हायड्रेट. बहुतेक मिथेन हायड्रेट ठेवींमध्ये इतर हायड्रोकार्बन हायड्रेट्स देखील कमी प्रमाणात असतात. यामध्ये प्रोपेन हायड्रेट आणि इथेन हायड्रेटचा समावेश आहे.

मिथेन हायड्रेट नकाशा: हा नकाशा यूएसजीएस जागतिक वायू हायड्रेट घट डेटाबेसच्या जागतिक यादीतील स्थानांची सामान्यीकृत आवृत्ती आहे.

गॅस हायड्रेट नकाशा: ब्लेक रिज, ऑफशोर नॉर्थ कॅरोलिना आणि दक्षिण कॅरोलिना ही सर्वात व्यापकपणे अभ्यासली जाणारी गॅस हायड्रेट ठेवींपैकी एक आहे. या ठेवींमधून मिथेन तयार करण्याची आव्हाने उच्च मातीची सामग्री आणि कमी मिथेन एकाग्रता आहेत. हा नकाशा संभाव्य नैसर्गिक गॅस बाजारपेठांमध्ये खंडाच्या मार्जिन ठेवींच्या निकटतेचे उदाहरण आहे. एनओएएची प्रतिमा.

यूएसजीएस गॅस हायड्रेट्स लॅबः हा व्हिडिओ आपल्याला यूएसजीएस गॅस हायड्रेट्स लॅबच्या भेटीस घेऊन गेला आहे जेथे ध्रुवीय आणि खंडातील मार्जिन भागांमधून गोळा केलेल्या गॅस हायड्रेट्सच्या नमुन्यांवरील संशोधक प्रयोग करतात. ते कृत्रिम वायू हायड्रेट्स देखील तयार करतात आणि त्यांचे रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्म निर्धारित करण्यासाठी प्रयोग करतात.

मिथेन हायड्रेट ठेवी कोठे आहेत?

पृथ्वीच्या चार वातावरणामध्ये मिथेन हायड्रेटची निर्मिती आणि स्थिरता यासाठी तापमान आणि दाब अटी योग्य असतात. हे आहेतः १) आर्क्टिक पर्माफ्रॉस्टच्या खाली गाळ आणि तलछट रॉक युनिट्स; 2) खंडाच्या फरकासह गाळाचे साठे; 3) अंतर्देशीय तलाव आणि समुद्रातील खोल पाण्याचे गाळ; आणि,)) अंटार्क्टिक बर्फाखाली. . अंटार्क्टिक ठेवींचा अपवाद वगळता मिथेन हायड्रेट साठा आर्थस पृष्ठभागाच्या अगदी खाली नाही. बहुतांश घटनांमध्ये मिथेन हायड्रेट तलछट पृष्ठभागाच्या काही शंभर मीटरच्या अंतरावर असते.

मिथेन हायड्रेट ठेव मॉडेलः कॉन्टिनेंटल मार्जिन आणि परमॅफ्रॉस्ट अंतर्गत मिथेन हायड्रेट ठेवींसाठी ठेव मॉडेल.

या वातावरणात मिथेन हायड्रेट तलछटात थर, नोड्यूल्स आणि इंटरगॅन्युलर सिमेंट्स म्हणून येते. ठेवी बर्‍याचदा दाट आणि नंतरच्या चिकाटीने असतात ज्यामुळे एक अभेद्य स्तर तयार होतो ज्यामुळे नैसर्गिक वायू खालच्या दिशेने सरकते.

२०० 2008 मध्ये, युनायटेड स्टेट्स जिओलॉजिकल सर्व्हे ने अलास्का उत्तर उतार क्षेत्रासाठी एकूण शोध न केलेले गॅस हायड्रेट संसाधनाचा अंदाज लावला. त्यांचा अंदाज आहे की एकूण गॅस हायड्रेटच्या स्वरूपात नैसर्गिक गॅस स्त्रोत 25.2 ते 157.8 ट्रिलियन घनफूट दरम्यान आहे. कारण गॅस हायड्रेटच्या साठ्यातून फारच कमी विहिरी कोरल्या गेल्या आहेत, त्या अंदाजांमध्ये अतिशय उच्च पातळीवरील अनिश्चितता आहे.

यूएसजीएस गॅस हायड्रेट्स लॅबः हा व्हिडिओ आपल्याला यूएसजीएस गॅस हायड्रेट्स लॅबच्या भेटीस घेऊन गेला आहे जेथे ध्रुवीय आणि खंडातील मार्जिन भागांमधून गोळा केलेल्या गॅस हायड्रेट्सच्या नमुन्यांवरील संशोधक प्रयोग करतात. ते कृत्रिम वायू हायड्रेट्स देखील तयार करतात आणि त्यांचे रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्म निर्धारित करण्यासाठी प्रयोग करतात.

गॅस हायड्रेट चांगले: अलास्का उत्तर उतारावर इग्निक सिकुमी # 1 गॅस हायड्रेट चांगले. यूएसजीएस गॅस हायड्रेट रिसोर्स एसेसमेंट ने निर्धारित केले आहे की उत्तर उतारामध्ये एक विस्तृत गॅस हायड्रेट संसाधन पर्माफ्रॉस्टच्या खाली अडकलेला आहे. ऊर्जा विभाग फोटो.

इग्नीक सिकुमी: हा व्हिडिओ आपणास इग्निक सिकुमी गॅस हायड्रेट फील्ड चाचणीस भेट देईल, अलास्कास नॉर्थ स्लोपवरील विहीर ज्याने परमाफ्रॉस्टच्या खाली गॅस हायड्रेट्समधून नैसर्गिक वायू तयार केला. येथे केलेली कामगिरी म्हणजे मिथेनची जागा कार्बन डाय ऑक्साईडने बदलून - गॅस हायड्रेट वितळविण्याशिवाय.

मिथेन हायड्रेट आज कोठे उत्पादन होते?

गॅस हायड्रेट ठेवींपासून आजपर्यंत मोठ्या प्रमाणात व्यावसायिक मिथेन उत्पादन झाले नाही. सर्व उत्पादन एकतर लहान प्रमाणात किंवा प्रयोगात्मक केले गेले आहे.

२०१२ च्या सुरुवातीस, अमेरिका आणि जपान यांच्या संयुक्त प्रकल्पात मिथेन हायड्रेट साठ्यात कार्बन डाय ऑक्साईड इंजेक्शन देऊन मिथेनचा स्थिर प्रवाह तयार झाला. कार्बन डाय ऑक्साईडने हायड्रेट संरचनेत मिथेनची जागा घेतली आणि पृष्ठभागावर वाहण्यासाठी मिथेनला मुक्त केले. ही चाचणी महत्त्वपूर्ण होती कारण यामुळे वितळणार्‍या गॅस हायड्रेटशी संबंधित अस्थिरतेशिवाय मिथेन तयार करण्यास परवानगी मिळाली.

प्रथम विकासासाठी निवडल्या जाणार्‍या मिथेन हायड्रेट ठेवींमध्ये खालील वैशिष्ट्ये असतीलः 1) हायड्रेटची उच्च सांद्रता; 2) उच्च पारगम्यता असलेले जलाशय खडक; आणि, 3) जिथे विद्यमान पायाभूत सुविधा उपलब्ध आहेत. ही वैशिष्ट्ये पूर्ण करीत असलेल्या ठेवी अलास्का उत्तर उतारावर किंवा उत्तर रशियामध्ये असतील.

इग्नीक सिकुमी: हा व्हिडिओ आपणास इग्निक सिकुमी गॅस हायड्रेट फील्ड चाचणीस भेट देईल, अलास्कास नॉर्थ स्लोपवरील विहीर ज्याने परमाफ्रॉस्टच्या खाली गॅस हायड्रेट्समधून नैसर्गिक वायू तयार केला. येथे केलेली कामगिरी म्हणजे मिथेनची जागा कार्बन डाय ऑक्साईडने बदलून - गॅस हायड्रेट वितळविण्याशिवाय.

गॅस हायड्रेट वितळणे: जेव्हा हायड्रेट-बेरींग सिलिमेंट्सद्वारे तेलाच्या विहिरी ओतल्या जातात तेव्हा गोठलेल्या हायड्रेट झोनमधून तेलाचे गरम तापमान वितळण्यास कारणीभूत ठरते. याचा परिणाम चांगले अपयशी होऊ शकते. गोठविलेल्या हायड्रेट बहिष्कृत भागावर चालणारी उबदार पाइपलाइन देखील एक धोका आहे. यूएसजीएस प्रतिमा.

मिथेन हायड्रेट धोका

मिथेन हायड्रेट्स संवेदनशील गाळ आहेत. तापमानात वाढ किंवा दबाव कमी झाल्यामुळे ते वेगाने पृथक्करण करू शकतात. या विघटनामुळे मिथेन आणि पाणी विनामूल्य तयार होते. घन गाळाचे द्रव आणि वायूंमध्ये रूपांतरण केल्याने समर्थन आणि कातरणे कमी होते. यामुळे सबमरीन स्लंपिंग, भूस्खलन किंवा कमी होणारे नुकसान होऊ शकते ज्यामुळे उत्पादन उपकरणे आणि पाइपलाइन खराब होऊ शकतात.

मिथेन एक शक्तिशाली ग्रीनहाऊस गॅस आहे. उष्ण आर्क्टिक तापमानामुळे परमाफ्रॉस्टच्या खाली गॅस हायड्रेट्सचे हळूहळू वितळणे होऊ शकते. उबदार महासागरामुळे गाळ-जल इंटरफेसजवळ गॅस हायड्रेट्सचे हळूहळू वितळणे होऊ शकते. जरी बर्‍याच बातमी अहवालांनी हे संभाव्य आपत्ती म्हणून सादर केले आहे, परंतु यूएसजीएस संशोधनाने हे निश्चित केले आहे की गॅस हायड्रेट्स सध्या संपूर्ण वातावरणीय मिथेनला योगदान देत आहेत आणि अस्थिर हायड्रेट ठेवींचे आपत्तीजनक वितळणे वातावरणात मोठ्या प्रमाणात मिथेन पाठविण्याची शक्यता नाही.

प्रचंड क्षमता

जरी मिथेन हायड्रेटचे संचय कठीण वातावरणात स्थित आहेत आणि असंख्य तांत्रिक आव्हाने सादर करतात, तरीही ते मोठ्या प्रमाणात वितरीत केले जातात आणि पृथ्वीवरील हायड्रोकार्बनचा सर्वात मोठा स्त्रोत आहे. दबाव कमी करणे, आयन एक्सचेंज आणि त्यांच्या अद्वितीय रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्मांचा फायदा घेणार्‍या अन्य प्रक्रियेचा वापर करुन त्यांची निर्मिती करण्यासाठी विविध तंत्रज्ञान विकसित केले जाऊ शकते. अमेरिका, कॅनडा, जपान आणि भारत या सर्वांमध्ये जोरदार संशोधन कार्यक्रम आहेत जे गॅस हायड्रेट्स तयार करण्यासाठी उपलब्ध तंत्रज्ञानाचा शोध लावतात. आमच्या भविष्यातील उर्जा मिश्रणात मिथेन हायड्रेट महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावेल.