Μια νέα ενεργειακή "επανάσταση"; | Foreign Affairs - Hellenic Edition

Μια νέα ενεργειακή "επανάσταση";

Οι υδρίτες μεθανίου και το γεωπολιτικό τους αποτύπωμα
Περίληψη: 

Αν μέσα στα επόμενα 15 χρόνια και με ορίζοντα το 2030, η τεχνολογία εξόρυξης υδριτών μεθανίου καταστεί εμπορικά εκμεταλλεύσιμη και το κόστος εξόρυξης βιώσιμο, οι γεωπολιτικές αλλαγές θα είναι τεκτονικές.

Ο ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΠΙΤΑΤΖΗΣ είναι Μηχανικός Παραγωγής και Διοίκησης με μεταπτυχιακό στην Τεχνολογία Φυσικού Αερίου και Πετρελαίου, εργάζεται σαν μηχανικός στο Ηνωμένο βασίλειο. Είναι μέλος του Greek Energy Forum. Οι απόψεις που εκφράζονται είναι αποκλειστικά προσωπικές.

Τις επόμενες δεκαετίες, η εξόρυξη των κοιτασμάτων υδριτών μεθανίου θα είναι ένα καυτό γεωπολιτικό θέμα για τις χώρες που έχουν τέτοια κοιτάσματα ή συνορεύουν με χώρες που κατέχουν τέτοια κοιτάσματα στις θάλασσες τους.

Τι είναι οι υδρίτες μεθανίου, πώς εξορύσσονται και πόσα εκτιμούνται τα παγκόσμια εκμεταλλεύσιμα αποθέματα παγκοσμίως; Οι υδρίτες μεθανίου είναι μια κρυσταλλική μορφή νερού και αερίου χαμηλού μοριακού βάρους (όπως μεθάνιο, αιθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα). Στην περίπτωση μας αναφερόμαστε κυρίως στο μεθάνιο. Οι υδρίτες μεθανίου αναπτύσσονται σε περιοχές με μόνιμο στρώμα πάγου στην γη ή κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας. Όταν το μεθάνιο σε αέρια μορφή συνδυάζεται με το νερό σε πιέσεις μεγαλύτερες των 30 bar (δηλαδή 30 φορές την κανονική ατμοσφαιρική πίεση) και σε θερμοκρασίες κάτω από 10 βαθμούς Κελσίου, δημιουργούνται οι υδρίτες μεθανίου ή αλλιώς ένυδρο μεθάνιο. Τα κοιτάσματα υδριτών μεθανίου που βρίσκονται κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας απαιτούν ένα περιβάλλον με υψηλή πίεση και χαμηλή θερμοκρασία.

14112017-18.jpg

Τεχνίτης ελέγχει τις βαλβίδες σε μονάδα φυσικού αερίου της Sinopec, στην επαρχία Σιτσουάν, στην Κίνα, την 1η Μαρτίου 2001. REUTERS/Stringer
----------------------------------------------------------------------------------

Παγκοσμίως οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις υδριτών μεθανίου εντοπίζονται σε βάθη νερού μεταξύ 500 και 3.000 μέτρων. Οι υδρίτες είναι σε στερεή μορφή στο υπέδαφος. Τα μόρια νερού περιβάλλουν το μεθάνιο, το οποίο παγιδεύεται σε ένα μοριακό «κλουβί». Αυτό το είδος της μοριακής δομής οι χημικοί το ονομάζουν «κλαθρικό» (από το λατινικό clatratus = με ράβδους, κλουβιά) [1] [2] [3] .

Οι κύριοι τρόποι εξόρυξης υδριτών μεθανίου είναι τρεις:

-Κυκλοφορία ζεστού νερού: Ζεστό νερό διοχετεύεται μέσα στο κοίτασμα ένυδρου μεθανίου, μέσω ενός πηγαδιού, αυξάνοντας την θερμοκρασία μέχρι το σημείο όπου οι υδρίτες διασπώνται και το μεθάνιο απελευθερώνεται.
-Αποσυμπίεση: Οι υψηλές πιέσεις κυριαρχούν στα στρώματα υδριτών μεθανίου, λόγω των υπερκείμενων φορτίων υδάτων και ιζημάτων. Γίνονται γεωτρήσεις στα κοιτάσματα, δημιουργώντας πηγάδια (wells) από πάνω από το κοίτασμα - στόχο απελευθερώνοντας την πίεση. Με την πτώση της πίεσης οι υδρίτες διασπώνται αργά, το μεθάνιο απελευθερώνεται και παράγεται φυσικό αέριο.1, 2
-Ενέσεις με διοξείδιο του άνθρακα: Το μεθάνιο απελευθερώνεται από τους υδρίτες όταν είναι εμποτισμένο με ένα αέριο. Το διοξείδιο του άνθρακα εκτοπίζει το μεθάνιο στην ένωση εγκλεισμού, αντικαθιστώντας το στο μοριακό «κλουβί». Ένα αποτέλεσμα αυτού είναι μια ισχυρότερη δέσμη του μορίου του νερού με το διοξείδιο του άνθρακα από ό, τι είχε με το μεθάνιο. Ο υδρίτης του διοξειδίου του άνθρακα είναι έτσι σημαντικά πιο σταθερός από τον υδρίτη μεθανίου [1] [2].

Η παρακάτω φωτογραφία απεικονίζει αναλυτικά τις παραπάνω τεχνικές εξόρυξης υδριτών μεθανίου.

14112017-1.jpg

Τρόποι Εξόρυξης Υδριτών Μεθανίου, Πηγή: World ocean review Marine Resources – Opportunities and Risks, ISBN 978-3-86648-221-0, Chapter 3 Energy from burning ice, 2014, http://worldoceanreview.com/wp-content/downloads/wor3/WOR3_english.pdf
---------------------------------------------------------------------------------------

Τέλος να αναφέρουμε ότι μια τέταρτη μέθοδος εξόρυξης υδριτών μεθανίου είναι οι ενέσεις χημικών ουσιών στο κοίτασμα – στόχο των υδριτών μεθανίου, με σκοπό την απελευθέρωση του μεθανίου και την παραγωγή φυσικού αερίου.

Οι τύποι κοιτασμάτων Υδριτών Μεθανίου//Methane Hydrates είναι:

-Υποθαλάσσια κοιτάσματα.

-Κοιτάσματα στην ξηρά, κυρίως σε περιοχές με πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και στρώμα πάγου, δηλαδή στον Νότιο και Βόρειο Πόλο και τις περιοχές γύρω από αυτούς.

14112017-2.jpg

Τύποι κοιτασμάτων Υδριτών Μεθανίου//Methane Hydrates, Πηγή: Potential of gas hydrates is great, but practical development is far off - Today in Energy - U.S. Energy Information Administration (EIA), 07.11.2012, https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=8690
-----------------------------------------------------------------------------------

Σύμφωνα με πρόσφατο άρθρο της Αμερικανικής Υπηρεσίας Ενέργειας (U.S Energy Information Administration) τα παγκόσμια αποθέματα υδριτών μεθανίου μπορεί να κυμαίνονται από 10.000 τρισεκατομμύρια κυβικά πόδια φυσικού αερίου έως 100.000 τρισεκατομμύρια κυβικά πόδια φυσικού αερίου [4].

14112017-3.jpg

Όπως είναι κατανοητό από τον παραπάνω πίνακα, τα νούμερα όσον αφορά τους υδρίτες μεθανίου είναι ασύλληπτα, για αυτό το λόγο είναι και θα είναι ένα από τα πιο καυτά γεωπολιτικά θέματα αυτού του αιώνα. Εκτίμηση για τα αποθέματα δεν μπορεί να γίνει με ασφάλεια γιατί μιλάμε για μια καινούργια μορφή ενέργειας. Σίγουρα μπορούμε να αναφέρουμε ότι πολλές εκθέσεις από ειδικούς επιστήμονες και ενεργειακούς παγκόσμιους οργανισμούς είναι ότι ο πλανήτης μας περιέχει μεγάλες ποσότητες υδριτών μεθανίου.

14112017-4.jpg