از نظر فنی

حال ببینیم که این سوخت جدید فسیلی چیست؟ در چه مناطقی در جهان یافت میشود؟ ذخیره جهانی این سوخت چقدر است؟

"هیدرات متان" همان‌طور که از نامش پیداست ترکیبی است از گاز "متان" و آب. اما برای شکل گرفتن این "یخ آتشین"، دو شرط لازم است. نخست آنکه درجه حرات پائین باشد. دوم آنکه فشار بسیار بالا باشد.

گاز متان نتیجه تجزیه مواد ارگانیک بر روی کره زمین است.این گاز به وجود گونه های جانوری بر روی کره زمین بستگی دارد. ازدهها میلیون سال پیش، این گاز بر روی کره زمین دائماً تولید شده و همواره تولید میگردد.

قسمتی از گاز متان تولید شده بر اثر تجزیه عوامل ارگانیک در اتمسفر کره زمین متراکم میگردد. با توجه به آنکه متان یک گاز گلخانه ی با قدرت آلودگی 20 برابر گاز کربنیک می باشد.آزاد شدن بیش از اندازه گاز متان در اتمسفر زمین و چگونگی امتناع از تراکم آن در جو زمین، طی دهه های اخیر در مرکز توجه طرفداران حفظ محیط زیست در جهان بوده و میباشد .

اما، خوشبختانه تمام گاز متان تولید شده آزاد نمی‌گردد و قسمت عمده ای از آن تحت شرایط درجه حرات پائین و فشار بالا در بلورهای یخی زندانی گردیده و "هیدرات متان"، این منبع سرشار انرژی فسیلی در جهان را ایجاد می کند.

با توجه به شرایط لازم برای شکل گیری "هیدرات متان" که همانا ترکیبی از درجه حرارت پائین و فشار بالا میباشد، یخ محتوی گازمتان متراکم شده در اعماق دریا و اقیانوس ها در مجاورت قاره ها ودر زیر لایه های یخ منجمد در قطب شمال و نواحی قطبی به فراوانی یافت میگردد.

منابع عمده

معادن موجود "هیدرات متان" دراعماق سواحل آمریکا ، خصوصاً، آلاسکا بیش از یک چهارم ذخایر"هیدرات متان" را در بطن خود جای داده است.

در سیبری روسیه استخراج "هیدرات متان" با شرایط زمین شناسی بسیار ویژه، اما با تکنیک های گذشته، از سال 1970 شروع گردیده است.

ژاپنی ها که از سال 1995 در این باره تحقیق و آزمایش میکنند، همانطور که گفتیم در این اواخر موفق به بهره برداری از تکنیک های نوین و انقلابی برای استخراج شده اند که در باره آن سخن خواهیم گفت. منابع شناخته شده ژاپن معادل مصرف 100 سال انرژی ژاپن برآورد میگردد. فقط منابع "هیدرات متان" موجود در معادن جزیره "نانکایی Nankai" می تواند معادل ده سال نیاز کلی ژاپن به انرژی را تأمین کند.

برای "استیو کایربای" پژوهشگر موسسه زمین شناس ایالات متحده آمریکا "هیدرات متان" انرژی غالب در سده آینده در جهان خواهد بود.

برآوردهای انجام شده از میزان ذخایر"هیدرات متان" شگفت آور میباشد. میزان کربن نهفته در این سوخت جدید، معادل دو برابر تمامی ذخایر شناخته شده دیگر سوخت های فسیلی جهان، یعنی نفت، گاز و ذغال سنگ می باشد.

در واقع، هر متر مکعب "هیدرات متان" در حدود 163 متر مکعب گاز متان را در درون خود به صورت متراک دارد. گاز موجود در منابع جهانی "هیدرات متان" بیش از 12000 میلیارد مترمکعب بر آورد میگردد که تمامی ذخایر شناخته شده نفت، گاز و ذغال سنگ جهان در برابر آن کوچک جلوه میکنند.

به رغم وجود منابع عظیم "هیدرات متان" در جهان، استخراج و بهره برداری از معادن "هیدرات متان" تا کنون با مشکل روبرو بوده است.در واقع تکنیک های شناخته شده پیشین همراه با ریسک بسیاربالا برای محیط زیست، خصوصاً بستر دریاها بوده است.

اما تکنیک جدید ژاپنی ها که دو هفته پیش برای استخراج "هیدرات متان" در سواحل جزیره "نانکایی Nankai" مورد تجربه و آزمایش قرار گرفت، میتواند انقلابی در زمینه تکنیک های استخراج و بهره برداری "هیدرات متان" به وجود بیاورد و راه را برای بهره برداری گسترده از این انرژی جدید فسیلی در جهان هموار کند.

تکنیک جدید ی که اخیراً ژاپنی ها برای بهره برداری آزمایشی در معادن نزدیک به جزیره "نانکایی Nankai" بکار برده اند، استفاده از گازکربنیک برای استخراج متان بوده است.

در وهله نخست، به مدت دوهفته، ترکیبی از گاز کربنیک و گاز ازت را به چاه حفر شده، تزریق کردند.
پس از تزریق این ترکیب گازی به معدن حاوی رگه های "هیدرات متان" با بهره گیری از مکانیزم شیمی ملکولی، گاز کربنیک جایگزین گازمتان موجود در بلور "هیدرات متان" شده و بدین ترتیب گاز متان آزاد میگردد. در وهله بعد، به مدت دوهفته گاز متان آزاد شده به وسیله پمپ های مکنده جمع آوری و ذخیره میگردد.

"پییر الیکس" کارشناس شرکت نفتی "توتال" فرانسه ضمن تأیید فرآیند استخراج متان به وسیله تکنیک تزریق گاز کربنیک، این تکنیک را تکنیکی بسیار با ثبات تلقی کرده که میتواند لایه های در مجاورت رگه های زیر دریایی "هیدرات متان" رادر حالت طبیعی خود حفظ کند. وی میگوید که این تکنیک تازه این مزیت را نیز دارد که اجازه میدهد گاز کربنیک موجود در سطح زمین در اعماق دریا ذخیره گردد.

همانطور که میدانیم گاز متان در هنگام سوختن، ضمن ایجاد انرژی، تبدیل به گاز کربنیک میگردد. اگر قرار باشد که برای استخراج متان گاز کربنیک به معادن "هیدرات متان" تزریق گردد، به نوعی به سوی یک تعادل در مصرف انرژی پیش میرویم. در این تعادل جدید، از اثرات فزاینده آلودگی اتمسفر زمین به وسیله گاز کربنیک اجتناب می ورزیم.

رنالد ویالی" زمین شناس موسسه زمین شناسی فرانسه استخراج متان از "هیدرات متان" را با استخراج "گاز "شیست" مقایسه کرده و میگوید که استخراج "هیدرات متان" نیاز به شکستن لایه های زیرزمینی به وسیله فشار آب ندارد و هیچ دگرگونی در لایه های زیر زمینی ایجا د نمیکند. وی میگوید که استخراج "هیدرات متان" از نقطه نظر ایمنی همانند تکنیک های متداول بهره برداری از گاز طبیعی بوده و حفر چاه و ایزولاسیون آن نیز کاملاً مشابه با دیگر سوخت های فسیلی متداول، مانند گاز میباشد.

از سوی دیگر، " ژروم شاپلاز" پژوهشگر مرکز تحقیقات علمی فرانسه به یک ریسک مهم در زمینه استخراج و بهره برداری "هیدرات متان" اشاره میکند. وی میگوید که در زیر لایه های بلوری شکل "هیدرات متان"، سفره های گاز متان قرار دارند. این بلورها به عنوان سرپوشی برای این سفره های زیر زمینی گاز متان عمل می کنند. وی میگوید که شکستن بلورهای متان میتواند گاز متان را که اثرات گلخانه ای آن 20 برابر گاز کربنیک است آزاد کند.

نتایج عملیات تحقیقی ژاپنی ها در دو هفته پیش در زمینه استخراج و بهره برداری "هیدرات متان" هنوز اعلام نگردیده است. آنچه مسلم است، این آزمایش نمیتواند به همه پرسش ها و مشکلات در این زمینه پاسخ بدهد. اما تداوم پژوهش و تحقیقات و آزمایش ها، میتواند راه را برای استخراج و بهره برداری "هیدرات متان" هموار خواهد کرد.

در کنار توسعه بهره برداری گاز شیست، "هیدرات متان" سلاح تازه ای است که میتواند به بسیاری از کشورها، از جمله ژاپن کمک کند تا به استقلال کامل در زمینه تولید انرژی راه یابند.