Какво е "запалим лед"? Китай разработва нов източник на енергия - запалим лед Какво е запалим лед хидрат.

Този запалим лед ще революционизира енергийната индустрия.

Не знам какво са намислили японците, но петролните работници от Китай бяха първите, които успяха да извлекат „горим лед“ – природен газ хидрат – от океанското дъно. Това съобщи централната китайска телевизия с позоваване на Министерството на земята и природните ресурси на Китайската народна република.

„Фактът, че успяхме успешно да извлечем този минерал, показва, че по отношение на теоретичната основа и съответните технологии Китай е постигнал безпрецедентен успех в тази посока<…>. Това ще бъде толкова голямо събитие, колкото шистовата революция, която се случи по-рано в Съединените щати“, каза Ли Джинфа, заместник-директор на отдела за геоложки изследвания на министерството.

Също така Министерството на земята и природните ресурси на Китай подчерта, че подобен пробив може да доведе до енергийна революция в целия свят.

Пробите са извадени от дълбочина над 1,2 км; самият 200-метров подводен кладенец се намира в Южнокитайско море, на 285 км югоизточно от Хонг Конг.

Отчита се, че за 8 дни работа са произведени 120 кубика. m от този енергиен носител, чието съдържание на метан е 99,5%.

Освен това 1 кубичен метър от това вещество е еквивалентен на 160 кубични метра. м природен газ в газообразно състояние (автомобилът може да измине 300 км със 100 литра газ, докато 50 хиляди км със 100 литра „горим лед“).

Други страни, по-специално Канада и Япония, участват в подобни проекти за добив на природни ресурси, но само Китай успя да извлече „горим лед“ от дъното на морето

КАКВО Е МЕТАН ХИДРАТ?

Метан хидратът е концентриран на дълбочини от 500 до 2000 метра край бреговете на някои континенти, обикновено на стръмни подводни склонове. Съществува и в Арктика, както доказват сеизмичните измервания и сондажите. Метан хидратът, съставен от вода и метан, изглежда като обикновен сив крехък лед. На допир - гладка и студена. Няма мирис и гори с жълтеникаво-син пламък.

Метановият лед принадлежи към така наречените „кутийни” съединения. Няма химически връзки между молекулите на метана и молекулите на водата. Метанът се намира в кухините на кристалната решетка на водния лед. Единичен конгломерат от вода и газ се състои от 32 водни молекули и 8 метанови молекули. Един кубичен метър от това вещество съдържа значително повече енергия от кубичен метър природен газ (при същото налягане). В ледените кухини на един кубичен метър метанов хидрат са „скрити“ 164 кубични метра газ. Молекулите на леда и следователно на метана са опаковани по-плътно тук.

Метан хидратът се образува под налягане на дълбочина в порите на дънните седименти, където органичният материал непрекъснато се доставя отгоре и където царуват ниски температури и сравнително високо налягане. Суровините за него са мъртви растения и останки от живи същества, доставени от реките и самата океанска вода. Утайките, съдържащи въглерод, бързо се покриват от други утайки и достъпът до тях на аеробни бактерии, които биха превърнали биологичната утайка във въглероден диоксид, се спира. Утайката обаче, защитена от тези микроорганизми, става храна за гнилостни бактерии. Резултатът от тяхната дейност е метанът.

Натрупвания на метанов хидрат също се образуват там, където океанската кора се сблъсква с континенталната кора и преминава под нея в магма. Това обстоятелство е в основата на друга гледна точка за произхода на метановия хидрат. От руски източници е изведена хипотеза, която разглежда не само органичния, но и космическия произход на метана.

Вече беше казано, че отлагания от метанов лед се намират и в онези места на океана, където океанското дъно се гмурка под континента. Между две триещи се една в друга гигантски плочи има пролуки, през които метанът може да се освободи от магмата в дълбините на океана. Този газ присъстваше в протопланетарния облак, от който се роди фамилията планети, обикалящи сега около нашето Слънце. В протопланетарния облак, когато централното светило свети, се извършва диференциация на материята: леките молекули - газове - се изтласкват от натиска на слънчевата светлина към периферията на облака (неслучайно далечните планети гиганти - Юпитер и Сатурн - съдържат огромни маси амоняк и метан в атмосферата си). Земята, като планета, близка до Слънцето, беше съставена от по-тежки елементи, но все пак получи доста количество метан. Сега той се освобождава от магмата, тъй като налягането в пролуката между континенталната и океанската плоча спада.

И двете предположения за природата на метана - органичен, тоест вторичен, и космически - могат да съществуват мирно.

Дълбините на океана са тъжна картина: на дъното има няколко морски краставици, петлъчеви звезди и стотици всякакви видове червеи. Всички те чакат остатъците от храна на животните, които са окупирали слънчевите дъна на океана, да паднат отгоре. Редки хищни риби плуват тук с надеждата да примамят плячка със светещите си очи или петна. Вечната тъмнина не дава шанс за живот на растенията.

Но някои места в океанските дълбини са като оазиси в пустинята - тук животът процъфтява на дъното. Тук виреят черупкови мекотели, по дъното пълзят черупкови и тръбни червеи, а от самото дъно изтича нефт и метан. Това е знак, че някъде наблизо има залежи от метан хидрат. Заедно въглехидратите и сероводородът заместват светлината и кислорода за обитателите на дълбините. Бактериите са доста доволни от условията на живот, предоставени от океанското дъно. Те изразходват енергията си за производството на въглехидрати, които служат за храна на много жители на този оазис.

През 1997 г. в Мексиканския залив е открит екзотичен обитател - червей с розова четина. Стотици от тези същества гъмжаха върху блок от седиментни скали. Те направиха дупки за себе си на места, където имаше достъп до метанхидрат. Очевидно тук се срещна нов случай на симбиоза - червеи с метанови бактерии, но подробностите за тяхното взаимодействие все още не са проучени. Живият свят, обитаващ местата, където се отделя този газ, остава почти непознат.

НАЙ-ГОЛЯМОТО СЪХРАНЕНИЕ НА ВЪГЛЕРОДИ

Изчислено е, че планетата съхранява между 10 000 и 15 000 гигатона въглерод под формата на метан хидрат (един гига е равен на 1 милиард). Тези числа са получени от сондиране и сеизмични проучвания в ограничен брой места, но констатациите са обобщени за райони на океана, където съществуват подобни условия.

Огромната маса метан, скрита в дълбочина, надвишава запасите на всички природни източници на енергия, известни на Земята. Единственият въпрос е как да се възползваме от това богатство, без да нарушим естествения баланс и без да предизвикаме катастрофа, подобна на тази, която се е случила през плеоцена. Но природните бедствия също могат да дестабилизират подводните съоръжения за съхранение на метан хидрат. Вярно е, че в момента, със затоплянето на климата, нивото на океана се покачва, като по този начин допринася за увеличаване на налягането в долните слоеве и следователно стабилността на метановия хидрат.

Но ако океанските течения променят маршрутите си и топлите води проникнат в долните слоеве на океаните, особено в Северния Атлантик, тогава метановият лед ще се стопи и освободеният газ ще излезе в атмосферата. Може би подобно събитие обяснява затоплянето, настъпило през плеоцена. В тази епоха, за сравнително кратко време, приблизително 1000 гигатона въглерод са били изпуснати в атмосферата, според учените. Излишъкът от въглерод, който след това навлезе в атмосферата, се задържа в нея около 140 хиляди години, докато не беше абсорбиран от океанската вода и отиде да изгради черупките на много морски животни, а след това стана част от дънните варовити седименти.

През последните 1000 години човечеството с помощта на своите пещи и двигатели е освободило значително повече въглерод в газовата обвивка на Земята - от 2000 до 4000 гигатона. (Числата за плеоцена са получени от Ричард Норис от Океанографския институт и Урсула Рол от университета в Бремен, използвайки ядки, събрани в Западния Атлантик близо до Флорида.)

Но причината за отприщването на катастрофа в наше време може да бъде, според един от служителите на Оксфордския университет, природни бедствия: масивно земетресение или вулканични експлозии, в резултат на което налягането ще намалее (ще стане по-малко от 50 атмосфери) и температурата ще се повиши в океанската зона, съдържаща метанов хидрат Изследователите предполагат, че под слоя от метанов лед - дебелината му понякога достига няколкостотин метра - има чист метан. Разтърсването на вътрешността на Земята може да освободи този запечатан газ нагоре през пукнатини в ледения слой.

БЕРМУДСКИЯТ ТРИЪГЪЛНИК КАПАН ЗА МЕТАНОВ ХИДРАТ ЛИ Е?

Според някои изследователи в Световния океан има места, където от време на време се отделя метан. С това не е ли свързана тази или онази катастрофа на онези места?

На 5 декември 1945 г. пет американски торпедни бомбардировача извършват тренировъчен полет. Те излетяха от летища във Флорида към Бахамските острови. Половин час преди планираното кацане командният пункт получи радиограма: командирът на ескадрилата съобщи за неразбираемото поведение на компаса и мистериозните сияния в атмосферата. И тогава радио връзката беше прекъсната. Шести самолет е изпратен да търси ескадрилата, но и той изчезва. Нито колите, нито хората са намерени.

Възникнаха много фантастични обяснения за причините за изчезването на самолети, а впоследствие и на кораби край бреговете на Флорида. Сред онези, които търсеха истинската причина за мистериозните бедствия, беше геохимикът Ричард Макивър. Той вярва, че е имало промяна в метановия лед, покриващ дъното в триъгълника на Флорида, Пуерто Рико и Бермудските острови, и газ, преди това запечатан от слой метанов лед, е бил освободен и огромен балон е излетял през водата в атмосферата . Самолетите, попаднали в този поток, се разбиха в морето.

Някои доказателства за възможността от такава катастрофа идват от сондажите в Западния Атлантик. В повдигнатото ядро, след слоя, в който все още има микроорганизми, има двадесетсантиметров слой тиня. След като го изследваха, група учени от университета в Ню Джърси се увериха, че тази утайка, както очакваха, съдържаше метанов лед. Голяма вълна като цунами може да причини срутването на подводния му склон.

Действително, условията край бреговете на Флорида не изключват възможността за изместване на метанови ледени полета. Когато такъв слой започне да се движи, спекулират учените, газът изпод слоевете лед, лежащ върху него, може да се освободи и да се издигне до повърхността на океана под формата на гигантски мехурчета. Ако кораб или самолет попадне в такъв балон, те ще загубят повдигане и веднага ще потънат под водата.

Това е теоретично възможно, съгласен е американският изследовател Уилям Дилън, ръководител на изследването на газовите хидрати в Американската геоложка служба. Но според него няма данни, които да предполагат, че корабите умират в Бермудския триъгълник по-често, отколкото на други места в океана.

На различна позиция е Томас Голд, геолог от университета Корнел. Той вярва, че газовите емисии от дъното на океана са отговорни за най-малко четири големи авиационни инцидента край бреговете на Северна Америка. Тези бедствия се случиха наскоро и вероятно много хора ги помнят. Последният беше катастрофа в морето след изстрелването на самолет Egupt Air-990 през октомври 1999 г. Според експерта няма "нормално" обяснение за трагедията. Както и в четирите случая, причината за катастрофата трябва да е била нещо внезапно, което е попречило на пилотите да съобщят каквито и да било подробности за възникналите проблеми. Въпреки че обясненията на Т. Голд срещнаха възражения, неговата хипотеза се подкрепя от още два факта: преди падането на две големи машини във въздуха се виждаха газови пламъци и огнени топки. Може би метанът е излязъл от водата? Голд предполага, че причината за това е леко земетресение в крайбрежната зона на дъното.

Някои учени са скептични относно хипотезата, че свободният метан може да пробие дебел слой метанов лед. Въпреки това има доказателства, потвърждаващи изпускането на метан на повърхността на океана, макар и не в толкова големи количества.

Германският експедиционен кораб Polar Star посети Арктическо море на Лаптеви и край бреговете на Пакистан - във водни зони, където са концентрирани изобилни натрупвания на метанов хидрат. На дъното му са открити кратери с диаметър 20 и 30 метра. Тези вдлъбнатини, според изследователите, са следи от газова експлозия. През 1997 г. руският изследователски кораб "Сергей Вавилов", край бреговете на Нова Земля, се озова в район, където от морето се отделяха интензивни газове. Миналата година германски и американски изследователи за първи път наблюдаваха мехурчета от метан, избухващи от водата. Беше в Тихия океан край бреговете на Орегон. Когато изследователската лодка Алвин се гмурна, учените за първи път видяха дупки на дъното, от които изплуваха газови мехурчета. Те, според тяхното предположение, идват от натрупвания под слоеве метан хидрат (дебелината му тук е 140 метра - според сеизмичните измервания). Учените смятат, че метанът бързо преминава през метановия хидратен слой: ако се просмуква бавно, той ще се забие в този слой и ще замръзне.

ПЪРВИ ОПИТИ ЗА „УКРОТЯВАНЕ“ НА МЕТАН ХИДРАТ

Все още няма пълно описание на всички запаси от метан хидрат, но дори използвайки груби оценки на това, което природата е натрупала по океанските брегове, учените оценяват енергийния му еквивалент като най-големия енергиен резерв, достъпен за човечеството, ако имаме предвид изкопаеми горива. Само метановият хидрат съдържа повече въглерод от обичайните въглища, торф, шисти и нефт взети заедно (но това съединение съдържа и водород, най-ценният енергиен носител). Можем уверено да приемем, че този вид гориво ще издържи на човечеството много хилядолетия. Въпрос: как да стигна до него?

През март 1998 г. канадско-японска геоложка експедиция в северозападна Канада проведе пробни сондажи в делтата на река Макензи. На дълбочина 900 метра сондажът се натъкна на метанхидрат. На повърхността беше извадено ядро ​​- крехък сив лед, надупчен с тиня. Когато учените поставиха парче сърцевина в купа с вода, започна бързо, подобно на кипене освобождаване на газ от ледения плен. Но тази енергия е много малка в сравнение с тази, която получаваме от химичното взаимодействие на метана с кислорода, тоест по време на горенето.

Днес няма добре работеща индустриална технология за производство на ново гориво. Например, изразена е идеята, че при копаене трябва да се осигури покрив или навес върху слоя от това вещество, така че случайно повишаване на температурата или действието на химикали да не освобождават газа от под слоя лед. Дори сондирането в метанов лед е рискова операция: може да намали налягането и следователно да създаде нестабилност. Първоначалните данни като концентрацията на метан хидрат в дънните седименти все още не са ясни. Тъй като остава стабилен само при високо налягане, никога не е било възможно да се вдигне достатъчно голям блок от конгломерат на борда.

Предвижда се Съединените щати да увеличат потреблението на енергия с 30 процента до 2020 г. Те са готови да използват метанхидрат: Конгресът на страната отпусна 42 милиона долара за разработване на програма за включване на новото гориво в енергийния баланс на страната.

Япония е особено заинтересована от развитието на производството на метан хидрат - страна без нефтени полета, но с огромни запаси от метан, скрити в океана - във и под леда. Японците се стремят да развиват търговски и промишлен добив. Сондиране, предприето в канадската Арктика, в делтата на река Макензи, в условия на вечна замръзналост, показа, че ледените пори в ядрата са 80 процента запълнени с газ. Японците преместват своите сондажни платформи към Тихия океан и се тестват различни технологии. Все още обаче не се знае нищо за резултатите от тяхната експериментална работа.

Геологът Скот Далимор смята, че сондирането в Сибир и Аляска е показало концентрации на газ в порите на леда от 50 до 80 процента. Офшорните залежи са по-големи, но там нивото на запълване с газ е приблизително 20 процента. В Русия, в Сибир, има Месоякское находище, газово находище, разположено във вечна замръзналост, единственото място в света, където редовно се произвежда природен газ от метан хидрат. Това е доста мощен депозит, който работи от много години. От него е положен тръбопровод до Норилск, основен потребител на енергия.

За разлика от вечната замръзналост, океанските резерви, както вече беше споменато, се състоят от две части: метанов лед, чийто слой може да надвишава няколкостотин метра, и газов мехур, задържан от този слой. Сега се търси промишлена технология, която би позволила извличането на газ изключително внимателно, без да се допуска изтичането му в атмосферата: метанът и въглеродният диоксид са отговорни за парниковия ефект - всички сме усетили влиянието му през последните години. Ако в допълнение към CO2 големи маси метан също излязат в атмосферата, тогава повишаващата се температура може да съживи условията, в които се е намирала нашата планета преди 55 милиона години, както беше обсъдено в началото на статията.

Обичайното изгаряне на новоизвлечени гигантски обеми метан също не е подходящо - ще получим големи количества от същия CO2, парников газ, тоест в този случай атмосферата ще започне да се затопля по-енергично. Природата е подготвила щедър дар за човека, но учените и инженерите ще трябва да набият мозъка си, преди да могат да се възползват от нейната милост.

През 2010 г. американски петролни работници се натъкнаха на нежелано образуване на газови хидрати, когато елиминираха петролен пробив след смъртта на платформата Deepwater Horizon в Мексиканския залив. След това за контрол на изтичащия нефт беше изградена специална кутия, която планираха да поставят над устието на аварийния кладенец. Но маслото се оказа много газирано и метанът започна да образува цели ледени отлагания от газови хидрати по стените на кутията. Те са с около 10% по-леки от водата и когато количеството на газовите хидрати стане достатъчно голямо, те просто започна да повдига кутията, което като цяло беше предварително прогнозирано от експерти.

Ето защо докладите на японски геолози много внимателно говорят за перспективата за разработване на метанови хидрати - в края на краищата, катастрофата на сондажната платформа Deepwater Horizon, според редица учени, включително професора от Калифорнийския университет в Бъркли Робърт Би, беше следствиеексплозия на гигантски мехур от метан, образуван от дънни хидратни отлагания, нарушени от сондажи.

Но без значение как завършва този случай сега за японските газови работници, той показва една важна тенденция - именно газът уверено се очертава като основен енергиен ресурс на 21 век. Залогът за газ е напълно оправдан, тъй като на Земята има много метан. Глобални запаси от метан в класически полета в края на последното десетилетие бяхаоколо 179 трилиона кубически метра, като на Русия се падат почти 48 трилиона. Второ и трето място си поделят Иран и Катар – те имат приблизително по 26 трилиона кубически метра. Но четвъртото и петото място се поделят между Саудитска Арабия и Съединените щати, те имат приблизително 7 трилиона кубически метра газ, което съответства на потенциалните запаси на японския шелф.

Ако вземем предвид така наречения шистов газ (това е същият метан, само че от залежи от различен тип), тогава Съединените щати разчитат на 30 трилиона кубически метра технически възстановими запаси, Китай може да има 45 трилиона, Аржентина, затваряйки челната тройка, - 27 трлн. Световни запаси от шистов газ се оценяватот американски специалисти на 236 трилиона кубични метра.

Но всички тези богатства бледнеят в сравнение с морските или, както ги наричат ​​още, водни находища на газови хидрати. Общият обем на метан в тях се оценява 20 хиляди трилиона кубически метра! Това са колосални запаси, те са неизмеримо по-големи от запасите на шистов газ и газ в класически находища. Можем да кажем, че тези запаси ще са достатъчни за няколко века най-безмилостна експлоатация. Струва си да припомним, че тези полета се намират в шелфовата зона не само на Япония, но и на Русия (особено в Охотско море), както и на Украйна и Грузия.

Ако човечеството успее да реши проблема с безопасното производство и съхранение на газ под формата на газов хидрат, това може да отвори огромни възможности за използването му, например, като автомобилно гориво. Това означава, че наближава времето за нова транспортна инфраструктура, ориентирана към газовите горива.

Подобно на Катон, който завършваше всяка своя реч в Сената на Древен Рим с искането за унищожаването на Картаген, така и авторът на тези редове иска отново да се обърне към руските инвеститори - настъпи моментът да се създадат нови двигатели и най-вероятно - горивни системи, които ще работят на природен газ - метан, защото това е бъдещето. Японският успех е още една камбана, предвещаваща началото на нова ера.

МОСКВА, 18 януари. /ТАСС/. Руски математици създадоха модел за разработване на находища на най-богатия източник на природен газ на планетата - газови хидрати, чиято концентрация е висока в Арктическата зона, а учени от Сколтех предложиха технология за извличане на метан от хидрати. Експерти разказаха пред ТАСС как производството на такъв метан ще помогне за намаляване на парниковия ефект, какви са предимствата на новите изследвания и има ли перспективи за промишлено развитие на газови хидрати в Русия.

Срещу парниковия ефект

Газовите хидрати са твърди кристални съединения на лед и газ; В природата те се намират в дебелината на океанското дъно и във вечно замръзналите скали, така че извличането им е много трудно - трябва да се пробият кладенци на дълбочина от няколкостотин метра, след което природният газ може да бъде отделен от ледените отлагания и транспортиран на повърхността. Китайските петролни работници успяха да направят това в Южнокитайско море през 2017 г., но за да направят това, те трябваше да навлязат по-дълбоко в морското дъно с повече от 200 метра, въпреки факта, че дълбочината в производствената зона надвишава 1,2 км.

Изследователите смятат газовите хидрати за обещаващ източник на енергия, който може да бъде търсен по-специално от страни с ограничени други енергийни ресурси, например Япония и Южна Корея. Оценките за съдържанието на метан, чието изгаряне осигурява енергия, в газовите хидрати по света варират: от 2,8 квадрилиона тона според Министерството на енергетиката на Руската федерация до 5 квадрилиона тона според Световната енергийна агенция (IEA). Дори минималните оценки отразяват огромни резерви: за сравнение BP Corporation (British Petroleum) оцени световните петролни запаси на 240 милиарда тона през 2015 г.

„Според оценки на някои организации, преди всичко „Газпром ВНИИГАЗ“, ресурсите на метан в газовите хидрати на територията на Руската федерация варират от 100 до 1000 трилиона кубически метра, в Арктическата зона, включително моретата, до 600-700 трилиона кубически метра , но това е много приблизително“, каза за ТАСС Евгений Чувилин, водещ изследовател в Центъра за производство на въглеводороди към Сколковския институт за наука и технологии (Сколтех).

В допълнение към действителния източник на енергия, газовите хидрати могат да се превърнат в спасение от парникови газове, което ще помогне да се спре глобалното затопляне. Празнините, изпразнени от метан, могат да бъдат запълнени с въглероден диоксид.

„Според изследователите метановите хидрати съдържат повече от 50% от въглерода от общите известни световни запаси от въглеводороди. Това е не само най-богатият източник на въглеводороден газ на нашата планета, но и възможен резервоар за въглероден диоксид, който се счита за парникови газове. Можете да убиете два заека с един изстрел - да извлечете метан, да го изгорите, за да произведете енергия и да изпомпвате на негово място въглероден диоксид, получен при горенето, който ще заеме мястото на метана в хидрата“, Наил Мусакаев, зам. работа на Тюменския клон на Института по теоретична и приложна механика на Сибирския клон на Руската академия на науките, съобщи ТАСС.

В условия на вечна замръзналост

Днес изследователите идентифицират три основни обещаващи метода за извличане на газови хидрати.

„Преди да се извлече газ от хидрати, е необходимо да се разложат на компоненти - газ и вода или газ и лед могат да бъдат разграничени - намаляване на налягането на дъното на кладенеца, нагряване на образуванието с гореща вода пара, доставяща инхибитори (вещества) на формацията за разграждане на газови хидрати – бел. ТАСС)”, обясни Мусакаев.

Учени от Тюмен и Стерлитамак създадоха математически модел за производство на метан във вечната замръзналост. Забележително е, че взема предвид процеса на образуване на лед по време на разработването на полето.

„Образуването на лед има плюсове и минуси: може да задръсти оборудването, но, от друга страна, разлагането на газовия хидрат в газ и лед изисква три пъти по-малко енергия, отколкото при разлагането на газ и вода“, каза Мусакаев.

Предимството на математическото моделиране е способността да се предвиди сценарият на развитие на газови хидратни находища, включително оценка на икономическата ефективност на методите за производство на газ от такива находища. Резултатите могат да представляват интерес за проектантските организации, участващи в планирането и проучването на газови хидратни находища, отбеляза ученият.

Skoltech също разработва технологии за извличане на метан от хидрати. Заедно с колеги от университета Heriot-Watt в Единбург специалистите от Skoltech предложиха извличане на метан от газови хидрати чрез изпомпване на въздух в скалния слой. „Този ​​метод е по-икономичен от съществуващите и има по-малко въздействие върху околната среда“, обясни Чувилин.

Този метод предполага, че въглероден диоксид или азот се инжектират във формацията, а газовите хидрати се разлагат на компоненти поради разликата в налягането. „Ние все още провеждаме методологични изследвания, за да тестваме метода и неговата ефективност е все още далеч, докато създаваме физичните и химическите основи на тази технология“, подчерта ученият.

Според Чувилин Русия все още не разполага с напълно готови технологии за ефективно извличане на метан от хидрати, тъй като няма целеви програми за подпомагане на това научно направление. Но развитието все още е в ход. „Газовите хидрати може и да не станат основният енергиен ресурс на бъдещето, но тяхното използване със сигурност ще изисква разработването на нови знания“, добави Мусакаев.

Икономическа целесъобразност

Прогнозата за развитието на руския горивно-енергиен комплекс за периода до 2035 г. отчита проучването и разработването на газови хидратни находища сред дългосрочните перспективи за добив на газ. В документа се отбелязва, че газовите хидрати могат да се превърнат във „фактор в глобалната енергетика само след 30-40 години“, но не е изключен сценарий за пробив. Във всеки случай развитието на хидрати ще доведе до глобално преразпределение на световния пазар на горивни ресурси - цените на газа ще намалеят, а минните корпорации ще могат да поддържат доходи само чрез улавяне на нови пазари и увеличаване на обема на продажбите. За масовото разработване на такива находища е необходимо да се създадат нови технологии, да се подобрят и поевтинят съществуващите, се отбелязва в стратегията.

Като се има предвид недостъпността на хидратите и сложността на извличането им, експертите ги наричат ​​обещаващ източник на енергия, но имайте предвид, че това не е тенденция през следващите години - хидратите изискват нови технологии, които все още се разработват. И в условията на установено производство на природен газ, метанът от хидрати не е в най-изгодната позиция. В бъдеще всичко ще зависи от условията на енергийния пазар.

Заместник-директорът на Центъра за производство на въглеводороди Сколтех Алексей Черемисин смята, че метан от хидрати няма да се произвежда скоро, именно поради съществуващите запаси от традиционен газ.

„Времето за промишлено производство зависи както от икономически наличната технология за търсене, локализиране и производство на газ, така и от пазарните фактори Газодобивните компании имат достатъчно запаси от традиционен газ, така че те разглеждат технологиите за производство на газ от газови хидрати като основа за Според мен промишленото производство в Руската федерация ще започне не по-рано от 10 години“, каза експертът.

Според Чувилин в Русия има находища, където метан от газови хидрати може да започне да се произвежда през следващите 10 години и това ще бъде доста обещаващо. „В някои газови находища в северната част на Западен Сибир, когато традиционните газови резервоари са изчерпани, е възможно да се разработят горни хоризонти, където газът може да бъде в хидратирана форма. Това е възможно през следващото десетилетие, всичко ще зависи от цената на енергията ресурси“, обобщава събеседникът на агенцията.

Китайските власти обявиха "исторически пробив" в производството на въглеводороди

Китайски специалисти са установили пълномащабно производство на газови хидрати от подводно офшорно находище. Официалният доклад нарече инцидента „исторически пробив“, който ще повлияе на развитието на целия енергиен сектор. Анализаторите отбелязват, че подобни експерименти вече са провеждани от други страни и досега нито една от тях не е започнала промишлено производство.

Експериментът за извличане на газови хидрати от находище на дъното на Южнокитайско море завърши с „пълен успех“, според Геоложката служба на Министерството на земята и природните ресурси на Китай.

Разработването на така нареченото находище на горим лед (газовите хидрати външно приличат на сняг или рохкав лед) започна на 10 май и сега успешно продължава осем дни подред. През това време от находището, намиращо се на дълбочина над 1200 м от морската повърхност и на още около 200 м от дънната повърхност, са извлечени над 120 хиляди кубически метра. м газ със съдържание на метан до 99,5%.

Геоложката служба нарече успеха на експеримента исторически пробив, постигнат "под силното ръководство на Централния комитет на Комунистическата партия на Китай". Специално се подчертава, че експериментът, който се превърна в първия успешен пример за промишлено офшорно производство на газови хидрати, е постигнат само със собствени усилия и ще има „далечни последици“.

В репортаж на Китайската централна телевизия (CTC) се отбелязва, че в други страни опитите за установяване на непрекъснато производство на газови хидрати от дъното на морето по различни причини не са довели до успех, което доказва, че китайските специалисти са постигнали „най-високия свят ниво.”

„Първата успешна демонстрация означава, че разработването на находища на „горим лед“ е навлязло в нова фаза на развитие и може да промени ситуацията в световната индустрия за добив на енергийни ресурси“, подчертава ЦТК в изявление.

Газпром не успя да оцени рисковете от развитието на Китай на технология за производство на газови хидрати. „Не са публикувани никакви данни, от които би било възможно да се направят изводи за перспективите на тази технология, и ние не знаем за това“, заяви Сергей Куприянов, прессекретар на председателя на борда на газовия монополист Алексей Милер, каза RBC.

Китай се присъедини към експериментите за производство на газови хидрати, които преди това бяха провеждани от някои страни, отбелязва анализаторът на Vygon Consulting Мария Белова. Така през 2008 г. беше извършено тестово производство на газови хидрати в канадското находище Mallick (13 хиляди кубически метра газ бяха произведени за шест дни), а през 2013 г. тестът беше извършен шест дни от Япония, която продължава да усъвършенстват технологията, изброява Белова.

„Можем да обявим пробив, когато видим, че една от страните е започнала промишлено производство на газови хидрати. Например Япония, която планира да започне промишлено производство през 2018-2019 г., ще отнеме около седем години от момента на първия тест, така че това не е бърз процес“, смята анализатор от Vygon Consulting. Освен това Китай не е съобщил нищо за икономиката на добива. В Япония цената на производството на газов хидрат варира между 8-30 $ за MMBtu, докато текущата и средносрочната прогнозна цена на газа в Азиатско-тихоокеанския регион е под това ниво ($5-7 MMBtu), добави тя.

Това е обещаващо развитие, възвращаемостта от което може да се очаква след десетилетия, казва заместник-директорът на Фонда за национална енергийна сигурност Алексей Гривач. „Днешната технология не ни позволява ефективно да извличаме газови хидрати. Не само производството е скъпо, но и такова гориво трябва да се достави до потребителя, а всичко това струва невероятни суми пари. В светлината на тези изявления от Китай бих стигнал до извода, че шистовият добив не се е наложил при тях“, каза той.

Водите на Южнокитайско море, където е започнало производството на хидрати, са обект на териториални спорове между редица страни. Настоявайки на претенциите си, китайците укрепват спорните архипелази на островите Спратли и Парасел, в шелфа на които според изследванията са концентрирани големи запаси от нефт, газ и същите хидрати.

От 1 куб. m „горим лед“ можете да получите повече от 160 кубични метра. m метан. Според някои оценки световните запаси от газови хидрати са с порядък по-големи от запасите на „обикновен“ природен газ, но учените оценяват точния обем на тези запаси по различен начин; оценките варират от 2,5 хиляди до 20 хиляди трилиона кубични метра. м. Към днешна дата находища на газови хидрати са открити близо до бреговете на САЩ, Канада, Коста Рика, Гватемала, Мексико, Япония, Южна Корея, Индия и Китай, както и в Средиземно, Черно, Каспийско и Южнокитайско море. Разработването на газови хидратни находища обаче се усложнява от високата производствена цена.

В началото на 2000-те Япония започна да прилага държавна програма за разработване на газови хидратни находища, където беше създаден изследователският консорциум MH21. През февруари 2012 г. Японската национална корпорация за петрол, газ и метали (JOGMEC) извърши тестово сондиране на кладенци в Тихия океан, а през март 2013 г. беше първата в света, която започна тестово извличане на метан от газови хидрати в открито море. В рамките на шест дни са получени около 120 хил. куб.м. m метан. Следващият тест е планиран за близко бъдеще, съобщи Ройтерс през април. Страната планира да започне пълномащабно разработване на находището през 2018 г., след като разработи производствена технология, подходяща за промишлена употреба.

JOGMEC изчислява, че със съществуващите запаси от метанови хидрати в шелфа на страната Япония може да покрие нуждите си от природен газ за 100 години в бъдещето.

На територията на Русия е потвърдено наличието на находища на газови хидрати на дъното на езерото Байкал, Черно, Каспийско и Охотско море, но разработването на газови хидрати в тези находища все още не е извършено. Предварителните оценки на компанията "Газпром ВНИИГАЗ" показват наличието на газохидратни ресурси в страната от 1100 трилиона кубични метра. м. В средата на 2013 г. беше съобщено, че Далекоизточният геологически институт на Руската академия на науките покани Роснефт да проучи възможността за добив на газови хидрати на шелфа на Курилските острови, оценявайки техния потенциал на 87 трилиона кубически метра. м.

Тази седмица японците откриха нов фронт в отчаяната си борба за понижаване на световните цени на природния газ. Сега те първи в света го добиват край бреговете си от подводно находище на абсолютно фантастично нещо – т.нар. “горим лед”, метан хидрати.

В страната се надигна очевидно преждевременна еуфория по този повод: един от членовете на парламента дори пламенно призова да се мисли за разработване на бъдеща стратегия за Япония като нов голям износител на природен газ - втори след Русия в Далечния изток. Напомняме за тези, които не знаят - сега нашата богата островна съседка в Далечния изток практически няма никакви минерални ресурси, освен нерентабилните въглища. Но всичко е наред.

Метан хидратът е комбинация от газ метан и вода, която се получава при много ниски температури и под високо налягане. Външно това нещо прилича на разтопен рохкав сняг или, ако желаете, шербет. На планетата има много метахидрат - в арктическата тундра, на дъното или под дъното на световния океан. Между другото, в Русия има богати находища. Метанът може да бъде отделен от съединение с вода или чрез повишаване на температурата, или чрез намаляване на налягането. Но това е лесно да се каже - както в случая с шистовия газ, ефективни технологии от този вид не са налични отдавна.

Първият пробив беше направен в Канада: през 2007 и 2008 г. там беше произведен газ от залежи на метан хидрат в тундрата. Но идеята беше спряна дотук - себестойността на продукцията се оказа непосилно висока.

Японците, без много шум, активно се занимават с проблема с метановите хидрати от 80-те години, които, както се оказва, има доста около страната им. Перспективата за ако не самозадоволяване с природен газ, то поне значително намаляване на пълната заробваща зависимост от покупките му в чужбина беше главозамайваща. Към днешна дата находищата в съседство с Япония в Охотско море, в Японско море и край тихоокеанското крайбрежие на страната срещу Америка вече са общо проучени. Смята се, че там има толкова много запаси от метан, че те могат напълно да задоволят нуждите на Япония за 100 години при сегашното ниво на потребление на природен газ. Сто години! Накратко, играта беше счетена за заслужаваща свещта, беше отпуснато държавно финансиране и най-обещаващото поле беше признато за 70 км от полуостров Ацуми в централната част на тихоокеанското крайбрежие на главния японски остров Хоншу.

Още през февруари миналата година уникалният изследователски кораб Chikyu (Земя) проби там четири пробни сондажа. Дълбочината на океана в зоната на действие е 1000 метра. Сондажите потвърдиха наличието на подходящи за производство метанови хидрати. Смята се, че находището може да задоволи напълно нуждите на Япония от природен газ за 10-11 години.

В същия район Tikyu проби и оборудва кладенец за производство с дълбочина 300 метра. Миналия вторник там беше спуснато оборудване и се случи историческо събитие - след четири часа чакане на горелката близо до палубата на кораба пламна оранжев пламък - това беше метан, който за първи път беше получен от подводен "горим лед" в историята.

Експериментът ще продължи още две седмици, а след това японците, въз основа на получените данни, ще започнат да мислят по-нататък. Основната задача е да се намалят разходите, тъй като производството на газ от метан хидрат е изключително скъпо. Със сегашната технология той струва повече от три пъти повече от втечнения природен газ, който Япония внася в момента. Едно време обаче шистовият газ също се смяташе за нерентабилен. Докато в САЩ не бяха открити революционни технологии, които предизвикаха революция на пазара.

Токио също вярва, че ще може да намери нови методи за драстично намаляване на разходите. Правителството си е поставило за цел да разработи търговски осъществими технологии за експлоатация на находища на метан хидрат до фискалната 2018 година. Парите, отделени за това от бюджета, са доста прилични.

Между другото, метахидратите сега започнаха активно да се изучават в Южна Корея, която също е лишена от природни ресурси. Тази седмица Китай публикува доклад, в който многозначително припомни, че е на трето място по запаси от метан и е на второ място след Русия и Канада по този показател. През настоящата петилетка (2011-15 г.) се планира да започне добив на този газ в две находища в Китай. До 2015 г. искат да го увеличат до 30 милиарда кубически метра годишно. След това ще започне добив на още пет находища. Целта не е скрита - да се намали зависимостта на Китай от външните доставки на природен газ.

Между другото, Пекин от много години води продължителни, болезнени преговори с Русия за цената на газа, който Москва наистина иска да доставя на Китай. КНР не се поддава и смята, че времето и развитието на нови технологии са на нейна страна;

На това разчитат и японците, най-големият купувач на втечнен газ в света. Разбира се, разговорите за пълна „газова независимост“ на базата на „горящ лед“ все още са утопия. Въпреки това, напълно възможни успехи в разработването на технологии за повече или по-малко рентабилно използване на метан хидрат, съчетано с началото на закупуването на евтин шистов втечнен газ в САЩ и Канада, ще позволи, както смята Токио, уверено да намали цените на традиционния газ . Според японците през следващите години те могат да намалят разходите си за този ресурс поне с петнадесет процента. Засега – само поради фактора американски шистов газ.

Що се отнася до "Газпром", японците също са готови да купуват неговата продукция. Но цените ще бъдат ефективно свалени с всички налични средства. Използвайки американския шистов фактор сега, а след това, ако е възможно, „горим лед“. „Както се оказва, в света има много природен газ, пазарът е пренаселен. И това трябва да се разбере“, каза ми веднъж дипломат, който по едно време ръководеше руския отдел на японското външно министерство.

Запалимият лед е по същество замразен природен газ - природен газов хидрат и един от най-новите източници на енергия. Нови залежи, открити в Китай, разкриват огромен източник, еквивалентен на най-малко 35 милиарда тона петрол, достатъчен да захранва Китай за 90 години.

Учените са открили запалим лед на голяма надморска височина на покрити с лед плата, а също и под водата в морски седименти. Природните газови хидрати са по същество замразени метан и вода и могат буквално да горят, давайки ново значение на леда и огъня. Изследователите все още трябва да проучат допълнително новото гориво, преди да може да бъде комерсиализирано. Министерството на енергетиката на САЩ също се интересува от този въпрос, изследователите предполагат, че хидратът трябва да претърпи фазова промяна и да се стопи в метан и вода, преди да може да бъде ефективно изгорен. Ако се стопи сам, докато земята се затопля, метанът може да бъде изпуснат в атмосферата - потенциално причинявайки дори повече вреда, отколкото просто да го изгори.

Един кубичен метър горим лед съдържа 164 кубични метра обикновен природен газ и се предполага, че съдържа малко примеси - което означава, че ще отделя по-малко замърсители при изгаряне.