Wetenschap
Gashydraten hebben de bijnaam "brandend ijs" vanwege het opgesloten methaan. Krediet:Wetenschapspartij SO174
Gashydraten worden beschouwd als een potentiële energiebron. In de afgelopen 10 jaar, het project Submarine Gas Hydrate Deposits (SUGAR) heeft de basiskennis van gashydraten aanzienlijk uitgebreid en heeft geleid tot de ontwikkeling van nieuwe technologieën voor de exploratie van gashydraten, productie en de bijbehorende milieumonitoring. Nutsvoorzieningen, het project wordt afgesloten met een slotconferentie in het Helmholtz Center Potsdam - Duits onderzoekscentrum voor geowetenschappen.
Tot het einde van de 20e eeuw, gashydraten werden beschouwd als een zeldzame curiositeit. De ijsachtige verbindingen van watermoleculen, inclusief methaan en andere gassen, gevonden in gasleidingen. Pas in de jaren negentig ontdekten Duitse en internationale wetenschappers dat de continentale hellingen aan alle oceaanranden grote afzettingen van gashydraten bevatten. Wetenschappers hebben sindsdien overwogen of het methaan uit hydraten als energiebron kan worden gebruikt.
De Duitse kusten grenzen aan zeeën waar de waterdieptes te ondiep zijn voor de vorming van gashydraten. Als gashydraten economisch belang zouden winnen, Duitsland kon alleen als technologieleverancier aan de markt deelnemen. Daarom, vanaf 2008 het Federale Ministerie van Economische Zaken en het Federale Ministerie van Onderzoek hebben het gezamenlijke SUGAR-project van de academische industrie gefinancierd. "Het SUGAR-consortium heeft in deze periode veel bereikt. Het heeft de kennis van gashydraten in de zeebodem aanzienlijk uitgebreid en technologieën ontwikkeld waar nu wereldwijd vraag naar is, ", zegt projectcoördinator Dr. Matthias Haeckel van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel.
De vraag naar deze technologieën is het grootst in Aziatische landen. Zowel Japan als China hebben vorig jaar een succesvolle testproductie van methaan uit onderzeese hydraatafzettingen afgerond. Indië, Zuid-Korea en Taiwan zijn ook erg geïnteresseerd in het starten van hun eigen veldtesten. Bedrijven uit Duitsland die deelnemen aan het SUGAR-project hebben de afgelopen jaren technologieën kunnen ontwikkelen voor milieumonitoring. Deze omvatten speciale dieptemeters die methaangasbellen kunnen detecteren die onbedoeld uit de zeebodem sijpelen, en sensoren die methaanconcentraties in de waterkolom kunnen meten.
Grafische weergave van de gashydraatstructuur. Bij hoge druk en lage temperaturen, watermoleculen vormen kooien rond gassen. Krediet:Jens Greinert / GEOMAR
"Zelfs de vraag waar gashydraten eigenlijk voorkomen en in welke hoeveelheden, we kunnen nu preciezer antwoorden dan aan het begin van SUGAR. Er waren grote sprongen in kennis op dit gebied, onder andere, dankzij betere computersimulaties van processen in de zeebodem en beeldvorming met hoge resolutie van de zeebodem tot een diepte van 500 meter, " legt Prof. Dr. Klaus Wallmann van GEOMAR uit, die tot medio 2014 de coördinator was van de eerste twee fasen van het project.
Een ander voorbeeld van binnen SUGAR ontwikkelde technologie is de Large Reservoir Simulator (LARS) van de GFZ. Het is een stalen tank van 425 liter voorzien van sensoren. In dit vat, gashydraten worden gevormd in sedimenten onder gesimuleerde omstandigheden. "Met LARS, we kunnen op technische schaal verschillende methoden testen voor de winning van methaan uit aardgashydraatafzettingen, " zegt dr. Judith Schicks, hoofd van de werkgroep 'gashydraatonderzoek' bij het GFZ.
Ook fundamenteel onderzoek profiteert van dergelijke experimentele faciliteiten. Zelfs na het einde van het SUGAR-project, gashydraten zijn nog steeds interessant voor wetenschappers in Duitsland en wereldwijd. "Onder andere, we willen weten of ze aardverschuivingen en tsunami's kunnen veroorzaken als ze worden gedestabiliseerd als gevolg van de opwarming van de oceaan, " legt Dr. Haeckel uit.
Bij het aanpakken van deze problemen, basiswetenschap heeft geprofiteerd van de inzichten en ontwikkelingen van het SUGAR-project. "Betere modellering van de zeebodem of hogedruktesteenheden voor het onderzoeken van gashydraatdynamiek in sedimenten zal nieuwe inzichten geven in het risico van aardverschuivingen. Mobiele boortechnologie, ontwikkeld binnen SUGAR, zorgt voor een kostenefficiënte terugwinning van noodzakelijke aardgashydraatmonsters met behoud van de omgevingsdruk, " legt Dr. Haeckel uit.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com