Pro Atom web - vyvracení mýtů o jaderné energetice
| Seznam jaderných elektráren | Download |
  Hlavní menu
Úvodní stránka
Odkazy
Ankety
Aktuality
TOP 15

Podpořte nás
Naše ikonka

O nás


  Rubriky


  Reklama

  Reklama



  Pro Atom web
Email: proatom zavináč luksoft.cz
ISSN 1802-5331

(c) 2007-2008
Zásady ochrany osobních údajů






Energetika

* Energie z metan hydrátu

Vydáno dne 18. 02. 2008 (12997 přečtení)

Představíme další možný zdroj energie s jeho výhodami, nevýhodami i riziky. Jako u ostatních zdrojů energie, které uvádíme, budeme sledovat jeho vývoj, který budeme na proatomwebu uveřejňovat.


1. Co je to metan hydrát?
Metan hydrát (MH) je chemická sloučenina metanu s aditivními molekulami vody ==> CH4.24H2O kryst. dodecahedron a je uložena ve vrstvách ledových krystalů, často zvaných ohnivé kameny - viz obrázek. Původně se předpokládalo, že tato struktura se vyskytuje pouze ve vnějším prostoru slundeční soustavy kde převládají nízké teploty. Předpokládá se, že MH vznikl migrací plynů ze zemského jádra podél geologických zlomů, krystalizací při kontaktu plynu s chladnou vodou 2°C nebo mikrobiální aktivitou v ložiscích ve vyšších vrstvách MH. Je stabilní do teploty 18°C, hustota 0,9 g/cm2, z 1 litru pevného MH uvolní 168 litrů plynného metanu. Podíl metanu v krystalu je 20%. Když se krystal za normální teploty a tlaku vloží do vody, vycházejí bublinky unikajícího metanu a krystal se zmenšuje. Podrobněji [1].



2. Kde se metan hydrát v přírodě nachází?
MH se nachází v litosféře, t.j. do hloubky 2000 m i více a mohou pokrývat velké oblasti :



-- Arktické zásoby - V malých hloubkách pod permafrostem - Sibiř, Aljaška, Severní Kanada.
-- Oceánské zásoby - v oceánských sedimentárních vodách v hloubkách nad 300 m až do 5000 m, kde je teplota dna 2°C - Mexický záliv, Kaspické moře.
- Biogenický MH - vzniká v oceánských sedimentech do hloubky 1000 m.
- Termogenerický MH pomalým průnikem metanu z nitra země a krystalizací v hloubkách nad 1000 m. Viz [4].
Rozložení ložisek na zeměkouli.


Označení ložisek: žlutá-objevená, červená - předpokládaná, zelená-potenciální.

3. Současný stav výzkumu MH a problémy s těžbou.
Odhaduje se, že zásoby sedimentárního MH jsou 2 - 10× větší než jsou zásoby fosilních zdrojů, reprezentují významný potenciál energetických zdrojů, což je povel k intenzivnímu výzkumu.
Účastníci výzkumu, těžby a zpracování MH jsou zejména ty země, které mají zásoby MH ve vlastních pobřežních vodách a potýkají se s nedostatkem vlastních zdrojů energie:
-- USA - Výzkum na Aljašce - US Department of energy s firmou British Petroleum (BP) provádí zkušební vrty v oblasti North Slope na Aljašce. MH se nachází hned pod permafrostem v hloubce 550 m ve vrstvě tlouštky asi 200 m nad ložisky těžené ropy. Provádějí se testy, jak dostat MH na povrch. Projekt je garantován Americkým Kongresem a University of Alaska Fairbanks a British Petroleum. Viz [3].



-- USA - Výzkum v Mexickém zálivu (GOM)
Je to na světě unikátní oblast zahrnující 50 MH ložisek biogenetických vzniklých mikrobiální aktivitou uložených v hloubkách do 500 m a termogenetických ve velkých hloubkách.
Podle výzkumu těžba z horních vrstev je nebezpečná pro těžebné plošiny, proto se počítá s hlubinnou těžbou. Na výzkumu se podílejí vědci z USA, Nizozemska, Francie, Německa, Kanady, Japonska, Řecka a Ruska. Viz [4].
-- Japonsko - vytvořilo ambiciózní plán využití MH, s cílem stát se světovým lídrem ve výzkumu a využití zejména zásob v příbřežních zásobách Japonska.
Program je rozdělen do 3 fází:
Fáze I. 2001 - 2008 - vybudování výzkumné základny, identifikace MH ložisek, výběr ložisek pro příbřežní produkci, ověření technologií.
Fáze II. 2009 - 2011 - implementace a ověření produkční techniky.
Fáze III. 2012 - 2016 - Vyvinutí technologie pro komerční produkci, zhodnocení ekonomicé efektivnosti, dopady na životní prostředí.
Japonsko vyrobilo největší vrtnou loď na světě pro výzkum MH. Viz [5].
-- Čína oznámila plány na komerční využití MH během příštích 10 roků v Jihočínském moři, kde objevila zásoby MH, které by mohly uspokojit energetické potřeby Číny. Podél čínského pobřeží se táhne 20 m silná vrstva MH pokrytá pórovitou hlínou a sedimenty, což umožňuje využití běžné těžební techniky. Jedna z možných metod předpokládá těžbu pomoci vrtných tubusů a přenos nahřátého fluidního materiálu do chlazených nádrží, kde se rozpustí krystalická mřížka a uvolní se plynný metan.Viz [6].
-- Indie objevila v oblasti v pánvi Krishna-Godavari 132 m silnou vrstvu MH, jednu z nejsilněších na světě a nedaleko Andamanských ostrovů 600 m pod dnem vrstvu MH. Podle publikace Oil and Gas Investor budou komerčně těžit MH do r. 2010. Viz [6].
-- Kanada - V kanadských vodách jsou potenciálně velká ložiska MH. Výzkum včetně vrtů probíhá ve dvou oblastech pod patronací 5 kanadských univerzit s účastí zahraničních společností.
1. oblast je v deltě řeky Mackenzie, kde je MH uložen pod permafrostem, kde byly provedeny vrtné a seizmické studie Mallik na ostrově Richards Island.
2. oblast je pod kontinentálním svahem u Vancouveru Island. Výzkum zahrnuje velké množství seizmických, termálních, biologických studií. Byla indikována velká oblast MH. Viz [11].
-- Německo - Německo nemá vlastní předpokládané zásoby, proto se podílí na výzkumu ve všech uvedených státech. Na univerzitě Bergen byla vyvinuta metoda injektáže CO2 získaného při spalování fosilních paliv do MH vrstvy a vratným procesem získat metan. Považují to za nejlepší způsob, jak se zbavit C02. K výzkumu přispívají společnosti BASF, E.ON.Viz [7].
-- Velká Britanie - Provádí v Edinburgh Heriot Watt University fyzikálně chemický a termodynamický výzkum vlastností MH. Nejsou známky, že by VB prováděla ve velkém přípravu na těžbu MH. Viz [9].

4. Jaká jsou rizika.
Metan je mocný skleníkový plyn 10 - 15 × účinnější než CO2, uložený na dně moří. Jak bylo uvedeno v předchozích odstavcích, MH je stabilní do teploty 18°C.
-- Pokud by došlo při těžbě k rozpouštění krystalů na dně moří, mohlo by dojít k lavinovité destabilizaci celé vrstvy s následným únikem metanu do atmosféry.
-- Snížení tlaku při vyjmutí z nosné vrstvy na povrch dojde k disociaci a uvolnění plynného metanu a vody.
-- Při vrtání vrtnými soupravami dochází ke zvýšení teploty a uvolnění plynného metanu. Odborníci říkají, že to by nemělo vést k hromadné destrukci.
-- Při těžbě vháněním páry nebo CO2 by mohlo dojít k nekontrolované destabilizaci MH a neřízeného uvolnění plynného metanu.
-- Jednorázové uvolnění metanu z MH by mohlo způsobit zvýšení teploty o 6 až 10°C, což by mělo zhoubné následky pro život na Zemi.
-- Otázka je, jak se budou chovat vrstvy MH pod permafrostem, pokud dojde k jeho odtávání během oteplování, což může působit na stabilitu MH.
-- Pokud by došlo v seizmicky aktivních oblastech následkem pohybu podloží nebo úniku plynu, mohlo by dojít k anomálním jevům v mořské oblasti. Podle některých hypotéz uvolněním MH a vznikem pěnové vody v oblasi Bermudského trojúhelníku jsou vysvětlovány paranormální jevy mizení lodí.
-- Uvádí se, že přírodní disociace MH mohla v minulosti způsobit rychlý konec glaciálních období, když teplota stoupla o 5-7°C.[11].
-- Výzkumy v USA prokázaly, že MH může způsobit kontinentální sesuvy při jejich narušení resp. snížení vrstvy MH např. těžbou, ohřátím nebo seizmickou činností.
Vznik kontinentálního sesuvu půdy.

Na obrázku je vidět, jak dochází k disociaci MH, únik metanu a následné rozlomení a posunutí bloku pevniny. Při rychlém, jednorázovém procesu hrozí tsunami, při pomalém vyhynutí mořského života v oblasti zasažené metanem.Viz [9], [10].

5. Závěrem
Přestože uvedený fenomén neplní denně titulní strany novin, státy, zejména ty, které mají nedostatek vlastní energie jako Japonsko, Indie, USA, Čína rozjely boj o životodárnou energii a neberou si servítky. Vidina zdroje energie na dalších několik století je vede k výzkumu a zahájení těžby MH ještě v tomto desetiletí.
Přesto se však ze strany vědců i vědeckých pracovišť ozývají varovné hlasy před nekontrolovatelným spuštěním těžby s nebezpečím nevratných následků pro naší Zemi.
V tomto článku chci čtenářům poskytnout podstatu fenoménu metan hydrátu na základě uvedených podkladů, aby se mohl lépe orientovat v přicházejících informacích. Uvedené údaje jsou platné ke konci roku 2007, budem sledovat, jak se bude situace vyvíjet.
Mojmír Štěrba

Přehled odkazů:
[1]metan hydrát
[2] následky v Bermudkském trojúhelníku
[3] hledání MH na Aljašce
[4] Mexický záliv
[5] Výzkum v Japonsku
[6] Výzkum v Číně
[7] Varování
[8]MH a klima
[9] Velká Britanie
[10] Bloomberg News
[11] Kanada - výzkum

[Akt. známka: 1,54 / Počet hlasů: 28] 1 2 3 4 5
Celý článek | Autor: Mojmír Štěrba | Počet komentářů: 88 | Přidat komentář | Informační e-mailVytisknout článek




  Anketa
Co byste zvolili za nejpřijatelnější alternativu?

Prolomení těžebních limitů (zbourání Horního Jiřetína) (335 hl.)
 
Garance ceny pro nové bloky Temelína (70 Eur/MWh) (287 hl.)
 

Celkem hlasovalo: 622

  Výměna odkazů

Přípony souborů

Zkratky

Vlajky států světa

Tapety na plochu PC

Infrapanely

Moderní a úsporné infrapanely. Zjístě více informací o infratopení.

Tvorba stránek Ostrava

Kvalitní a dostupné webové stránky.






  Nejčtenější články
Spotřeba elektrické energie
(04. 03. 2006, 39577x)
Jaderné fóry
(01. 04. 2007, 37507x)

  Kde to vře!
Zajistíme energii bez prolomení limitů?
27. 04. 2012
Počet komentářů: 2282

Regulace obnovitelných zdrojů – scénář S2040
02. 01. 2012
Počet komentářů: 2259

PERMAKULTURA – příběh jedné komunity
16. 02. 2007
Počet komentářů: 1294

Fotovoltaika - kšeft, za který všichni zaplatíme
22. 02. 2009
Počet komentářů: 1063

Potěmkinovské šílenství s obnovitelnými zdroji
02. 04. 2008
Počet komentářů: 731

BIOETANOL - naše naděje nebo past?
07. 04. 2006
Počet komentářů: 719


  Poslední komentáře
  • Jsem pro to, aby se zkoumaly různé možnosti, jak získávat (ale hlavně jak USPOŘIT) energii (u jadern . . . (Obnovitelné zdroje energie neexistují!)
  • U fotovoltaických systémů váhově převažuje beton (pokud nejsou organickou součástí střechy), potom . . . (Stop radioaktivnímu uhlí, start Zwentendorf!)
  • Dokazal to nekdo spocitat kdy JE vyprodukuje tolik energie kolik se do ni ze vsech zdroju vlozilo a . . . (Argumenty proti jaderné energetice)
  • Žiji na farmě, máme cca 100 ha polí a mléčný skot. Téma permakultury mě tedy docela zajímá, protože . . . (PERMAKULTURA – příběh jedné komunity)
  • Žiji na farmě, máme cca 100 ha polí a mléčný skot. Téma permakultury mě tedy docela zajímá, protože . . . (PERMAKULTURA – příběh jedné komunity)

  •   Počítadlo přístupů




    Web site powered by phpRS PHP Scripting Language MySQL Apache Web Server

    Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
    Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
    nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.