Что скрывает вечная мерзлота

Несколько лет назад мировую общественность буквально потрясла сенсация: оказывается, вечная мерзлота таит в себе ужасную угрозу окружающей среде. Помещенная природой десятки тысяч лет назад в гигантский "холодильник" метановая бомба при начавшемся потеплении "оживает", обещая массу неприятностей всей планете… Все дело в газогидратах.

Метановая опасность

На российском арктическом побережье и в устье Лены наблюдается активная эрозия грунта и таяние эдомы — мощных ледяных образований, заполняющих трещины в вечной мерзлоте. При этом в атмосферу выделяется метан, прежде скованный льдом. Образуется своего рода замкнутый цикл: выброс метана ведет к "парниковому эффекту" и потеплению атмосферы, что активизирует таяние вековых льдов и мерзлоты, следствием чего становится усиление метановой "атаки"…

По оценкам ученых, ежегодно на просторах Сибири в атмосферу выбрасывается несколько десятков тысяч тонн ледникового метана. А ведь тот же метан, да и другие подобные ему углеводороды — это горючий газ, можно, сказать ископаемое топливо. Так нельзя ли наладить его добычу с последующим использованием в практических целях?

Газовый лед

Открытие газогидратов сейчас называют чуть ли не революцией в энергетике. Их запасы просто невероятны — в недрах планеты они занимают треть поверхности суши и девять десятых — Мирового океана. Но если на суше этот "твердый газ" может находиться в мерзлом состоянии, то под океаническими толщами, с их давлением в сотни атмосфер, он существует безо всякой заморозки. Газогидраты представляют собой белесые кристаллы, по внешним и физическим свойствам напоминающие лед.

Но это всего лишь твердое соединение молекул газа и воды. Элементарная ячейка их кристаллической решетки представляет собой ажурный каркас, как правило, из шести молекул воды, а внутри его — сильно сжатая молекула газа. Так что, по существу, это замерзшая вода, вобравшая в себя огромное количество углеводородов. И энергетическая емкость этого удивительного вещества довольно высока — один кубический метр кристаллогидрата включает в себя до 200 кубометров горючего газа, например, метана.

Кладовые под вечной мерзлотой заставили ученых пересмотреть привычные теоретические воззрения. По классическим представлениям считается, что при отрицательных температурах химические реакции заторможены. А потому маловероятно образование нефти или газа в мерзлых породах.

Но вот обнаружено явление поляризации на границе вещества, находящегося в разных фазовых состояниях. Зафиксировано, что при образовании или разрушении льда (или гидратов) происходит разделение зарядов. Потенциал на границе "вода-лед" может достигать значений в 300 вольт. Причем при движении жидкости, интенсивном массообмене поляризация еще больше усиливается. Это и есть тот механизм, который ответственен за разделение ионов и электронов в породах.

Как утверждает классическая химия, образование углеводородов возможно лишь при температуре в сотни градусов. Но выяснилось, что температурный режим плавления льда ускоряет их синтез в десятки и сотни тысяч раз. Дело в том, что поляризованные участки представляют собой центры активности, где и происходят окислительно-восстановительные реакции.

А ведь в криолитозоне температура постоянно колеблется — в течение суток, сезонов, на протяжении годов и столетий… Причем, с переходом через точку плавления льда. В растворах переносятся восстановители и, в меньшей степени, окислители, что и приводит к появлению ядер окисления. Так прирастают запасы углеводородов (в основном газогидратов) даже в условиях вечной мерзлоты.

Топливо из вечной мерзлоты

Ну, а как же извлекать эти горючие ископаемые на поверхность? А может, вообще не нужно поднимать их в том виде, в каком они находятся в природе? Привычной ведь уже стала подземная газификация угля… А газогидраты можно прямо в недрах превращать в летучие вещества и по трубам доставлять их наверх. Для разрушения замерзших газогидратов уже предложены специальные жидкости. Разработаны и проекты первых станций по добыче так называемого твердого газа в условиях вечной мерзлоты.

Предусмотрено и использование сопутствующей воды, насыщенной разнообразными химическими соединениями. На суше запасы газогидратных месторождений уступают обычным, газовым. А вот в морских осадках и в подстилающих породах уже на глубине десятков метров их ресурсы легко подвластны эксплуатации. Они, пожалуй, первыми будут вовлечены в топливно-энергетический баланс планеты. Извлекать морские газогидраты предлагается посредством подъема пульпы при ее последующей естественной дегазации. Для этого потребуются макроплатформы и специальные суда, оснащенные трубопроводами.

Читайте статью на английской версии Pravda.Ru

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!


Якутская экзотика - "Царство вечной мерзлоты"
Комментарии
Большинству российских спортсменов не нужен флаг страны
Спасибо Трампу: как Путин покорил Египет
На первых ролях: что вынудило Меркель признать силу России
На первых ролях: что вынудило Меркель признать силу России
Большинству российских спортсменов не нужен флаг страны
Россиян на Олимпиаде-2018 лишили массажистов и инвентаря
Большинству российских спортсменов не нужен флаг страны
Почему Казахстан отключил все российские телеканалы
Красное колесо: Солженицына увековечили не вовремя
Большинству российских спортсменов не нужен флаг страны
Большинству российских спортсменов не нужен флаг страны
Мединский не остановит "полет пули" в Россию
Курортный сбор под надзором полиции
Большинству российских спортсменов не нужен флаг страны
На первых ролях: что вынудило Меркель признать силу России
Взрыв на Манхэттене устроил 27-летний выходец из Бангладеш
На первых ролях: что вынудило Меркель признать силу России
Большинству российских спортсменов не нужен флаг страны
Почему Казахстан отключил все российские телеканалы
The Times объявило конкурс издевок над спортсменами России
Большинству российских спортсменов не нужен флаг страны

Русская эскадра - не просто набор слов. Это историческое название последнего соединения кораблей и судов Императорского флота России. Именно она эвакуировала из Крыма армию генерала Врангеля и гражданское население. Беженцев приняла Франция, предоставив эскадре стоянку в Тунисе, в городе Бизерта. Судьбы большинства беженцев поистине трагичны…

Последнее пристанище Русской эскадры