Sam metan nie jest zbyt ekscytujący. Jest bezbarwnym, bezwonnym gazem i najprostszym członkiem serii węglowodorów alkanów. Jego największym roszczeniem do sławy jest to, że jako główny składnik gazu ziemnego jest użyteczny jako źródło energii.
Jednak ostatnio geolodzy odkryli rodzaj metanu, który wzbudził ich ciekawość. Częścią jego niezwykłego charakteru jest to, że istnieje w swoim naturalnym stanie – uwięziony w klatce z lodu. Jeszcze bardziej intrygujące jest to, jak duża część tego zamarzniętego metanu wydaje się być zamknięta w skorupie ziemskiej. Niektóre szacunki wskazują, że aż 700 biliardów (700 × 10 15 ) stóp sześciennych (20 biliardów metrów sześciennych) metanu jest zamkniętych w lodzie i uwięzionych w osadach dna morskiego na całym świecie [źródło: Tarbuck ]. To dwa razy więcej węgla niż inne paliwa kopalne Ziemi razem wzięte.
Odkrycie tego nowego typu metanu, który naukowcy nazywają wodzianem metanu , doprowadziło do dwóch ważnych pytań. Pierwszy jest pragmatyczny: czy będzie się palił jak zwykły metan? Okazuje się, że tak. Jeśli weźmiesz kawałek hydratu metanu -- wygląda jak ubity śnieg -- i dotkniesz do niego zapalonej zapałki, próbka spłonie czerwonawym płomieniem. A jeśli tak jest, może być używany do ogrzewania domów, napędzania samochodów i ogólnie do zasilania energochłonnych krajów, takich jak Japonia, Stany Zjednoczone, Indie i Chiny. Najnowsze dane sugerują, że zaledwie 1 procent złóż hydratów metanu na Ziemi może dostarczyć wystarczającą ilość gazu ziemnego, aby zaspokoić potrzeby energetyczne Ameryki na 170 000 lat [źródło: Stone ].
Drugie pytanie jest częściowo kwestią etyczną: czy powinniśmy, jako globalna społeczność gorliwie starająca się rozwijać czystą, odnawialną energię, przyjąć jedno z paliw kopalnych, które wpadło nam w kłopoty? Nauka nie może odpowiedzieć na to pytanie. Może jednak ujawnić wyzwania i zagrożenia, przed którymi stoją kraje, które chcą skorzystać z hydratu metanu. Jednym z najważniejszych wyzwań jest znalezienie wydajnych sposobów na wydobycie zamrożonego paliwa. Bardziej niepokojące są potencjalne katastrofy – od ogromnych podwodnych osuwisk po niekontrolowany efekt cieplarniany – związane z wydobyciem metanu.
W tym artykule zbadamy wszystkie pozytywne i negatywne strony hydratu metanu. Przyjrzymy się jego stosunkowo krótkiej historii, a także temu, jak wpisuje się w niektóre możliwe przyszłe scenariusze. I oczywiście zbadamy podstawy naukowe stojące za tym tak zwanym „palnym lodem”.
Zacznijmy od chemii.
