한국   대만   중국   일본 
Metanski klatrat ? Wikipedija Prijeđi na sadr?aj

Metanski klatrat

Izvor: Wikipedija
Metanski klatrat ili “led koji gori”
GMetanski klatrat u sedimentnim stijenama, zona subdukcije u Oregonu
Svojstvena struktura metanskog klatrata, zona subdukcije u Oregonu

Metanski klatrat ili “led koji gori” je kruta tvar , u kojoj je velika koli?ina metana zarobljena u kristalnoj strukturi ( ledu ) vode . [1] Prije se mislilo, da ?e se ve?e koli?ine mo?i prona?i samo u vanjskim dijelovima Sun?evog sustava , gdje su niske temperature i velike koli?ine leda, ali su se prona?la velika nalazi?ta, ispod sedimenata , na dnu oceana , na Zemlji . Pretpostavlja se da bi nalazi?ta metanskog klatrata mogla biti duplo ve?a od svih fosilnih nalazi?ta na Zemlji. [2] [3]

Metanski klatrat je sastavni dio plitke morske geosfere, i mo?e se nalaziti kao dio sedimentnih stijena , ili kao samostalni dio na dnu oceana. Vjeruje se da nastaju pomicanjem metana iz dubokih Zemljinih slojeva , na mjestima gdje nastaju rasjedi, talo?enjem i kristalizacijom, u dodiru uzlaznih plinskih struja s hladnom morskom vodom. Metanski klatrati su isto prisutni u dubini leda na Antartici , gdje su pronađeni u uzorcima leda, starosti i do 800 000 godina i slu?e za ispitivanje klimatskih promjena , uz ispitivanje kisika i ugljikovog dioksida . [4]

U prosjeku, 1 mol metana se ve?e na 5,75 molova vode i gusto?a je oko 900 kg/m 3 . Tako jedna litra ledenog metanskog klatrata ima oko 168 litara metana . Pod visokim pritiskom, mo?e biti stabilan i do 18 ºC.

Metan stvara sktrukturu I hidrata (klatrata) s 2 dodekaedra (12 ploha i time 12 molekula vode) i 6 tetradekaedra (14 molekula vode) u jednoj jedini?noj ?eliji. [5]

Nalazi?ta [ uredi | uredi kod ]

Metanski klatrat je ograni?en u plitkoj litosferi (manje od 2000 m dubine). Uvjeti potrebni za nastanka metanskog klatrata u polarnim kontinentalnim sedimentnim stijenama je temperatura povr?ine ispod 0 ºC i u sedimentima na dnu mora, gdje je dubina ve?a od 300 metara, temperatura mora na dnu oko 2 ºC. Osim toga, mo?emo ga na?i u dukoboj ledenoj slatkoj vodi jezera , jer ve?ina metanskih klatrata se ne mo?e stvoriti u morskoj vodi (primjer je Bajkalsko jezero u Rusiji ). Kontinentalna nalazi?ta su pronađena u Sibiru i na Aljaski , u pje??enjaku i le?i?tima mulja, dubljim od 800 metara. Oceanska nalazi?ta su ?iroko rasprostranjena u epikontinentalnim pojasevima ili mogu pokrivati plinska polja zemnog plina . [6] [7]

Oceanska nalazi?ta [ uredi | uredi kod ]

Postoje dvije razli?ite vrste oceanskih nalazi?ta. Uobi?ajen je (99 %) kao struktura metan I klatrata, u dubokim sedimentima. Te klatrate su stvorili mikrobi archaee ili prabakterije koji stvaraju metan, jer su svojstva metana u klatratu i u okolini jednaka. Dubina nalazi?ta je između 300 i 500 metara. [8]

Druga vrsta nalazi?ta predstavlja strukturu metan II klatrata i pretpostavlja se da je nastao iz dubljih nalazi?ta metana, koji je nastao raspadanjem organske tvari. Primjeri se mogu na?i u Meksi?kom zaljevu i u Kaspijskom jezeru . [9] [10]

Veli?ina nalazi?ta jo? nije to?no utvrđena, jer su metanski klatrati pronađeni prvi puta 1960-tih. Smatra se da ga ima barem 1 x 10 12 m 3 .

Kontinentalna nalazi?ta [ uredi | uredi kod ]

Kontinentalna nalazi?ta su pronađena u Sibiru , sjevernoj Kanadi i na Aljaski , u pje??enjaku i le?i?tima mulja, dubljim od 800 metara. 2008. kanadski i japanski istra?iva?i su po?eli s ispitivanjem vađenja metanskog klatrata u blizini delte rijeke Mackenzie, u Kanadi. [11]

Izljev nafte u Meksi?kom zaljevu 2010. [ uredi | uredi kod ]

Na velikim dubinama, metan u dodiru s vodom stvara metanski klatrat, ?to je opa?eno za vrijeme izljeva nafte u Meksi?kom zaljevu 2010. 8. svibnja stavljeno je tzv. Zvono , te?ko 125 tona, na naftnu bu?otinu kako bi se zaustavilo nekontrolirano curenje nafte u Meksi?om zaljevu, na dubini od 1500 metara, no moralo se dignuti zbog formiranja metanskih klatrata unutar Zvona. [12] [13]

Klimatske promjene [ uredi | uredi kod ]

Za klimatske promjene posebno su kriti?na le?i?ta metanskih klatrata u permafrostu . Istra?ivanja 2008. godine u arkti?kom dijelu Sibira , su pokazala da su se milijuni tona metana oslobodili iz permafrosta, jer su mjerenja pokazala da su koncentracije metana do 100 puta ve?e od normalnih. [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20]

Izvori [ uredi | uredi kod ]

  1. US Geological Survey, [1] "Gas hydrate: What is it?", 2010.
  2. "Old Gas, New Gas" Roald Hoffmann, journal=American Scientist, 2006.
  3. [2] "Gas (Methane) Hydrates -- A New Frontier", USGS fact sheet
  4. "High resolution carbon dioxide concentration record 650,000?800,000 years before present" Dieter Luthi, journal=Nature, 2008., Luthi D., Le Floch M., Bereiter B., Blunier T.
  5. Max | first = Michael D.: "Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments", publisher = Kluwer Academic Publishers, 2003. [3]
  6. Vanneste M., 2001., "Multi-frequency seismic study of gas hydrate-bearing sediments in Lake Baikal, Siberia", journal=Marine Geology
  7. Kvenvolden K., 1995., "A review of the geochemistry of methane in natural gas hydrate", journal= Organic Geochemistry
  8. Dickens GR, Paull CK. Wallace, 1997., "Direct measurement of in situ methane quantities in a large gas-hydrate reservoir", journal=Nature
  9. Matsumoto R., Watanabe Y., Satoh, M., Okada, H., Hiroki, Y., Kawasaki, M., and ODP Leg 164 Shipboard Scientific Party, 1996., "Distribution and occurrence of marine gas hydrates - preliminary results of ODP Leg 164: Blake Ridge Drilling", journal= J. Geol. Soc. Japan
  10. [4] "Clathrates - little known components of the global carbon cycle"
  11. Brodie Thomas: "Researchers extract methane gas from under permafrost" [5] Arhivirana ina?ica izvorne stranice od 8. lipnja 2008. ( Wayback Machine ), work=Northern News Services, 2008.
  12. [6] Arhivirana ina?ica izvorne stranice od 6. svibnja 2010. ( Wayback Machine ) "US Oil Spill Response Team: Plan To Deploy Dome In 6?8 Days" David Winning, publisher=Dow Jones & Company, 2010.
  13. "Giant dome fails to fix Deepwater Horizon oil disaster", 2010., publisher = Nature.com, [7]
  14. Methane bubbling through seafloor creates undersea hills Arhivirana ina?ica izvorne stranice od 11. listopada 2008. ( Wayback Machine ), Monterey Bay Aquarium Research Institute, 2007.
  15. [8] Translation of a blog entry by Orjan Gustafsson, expedition research leader, 2008.
  16. N. Shakhova, I. Semiletov, A. Salyuk, D. Kosmach, and N. Bel’cheva (2007), Methane release on the Arctic East Siberian shelf , Geophysical Research Abstracts ,
  17. N. Shakhova, I. Semiletov, A. Salyuk, D. Kosmach (2008), [9] "Anomalies of methane in the atmosphere over the East Siberian shelf: Is there any sign of methane leakage from shallow shelf hydrates?," European Geophysical Union, 2008.
  18. Volker Mrasek, [10] "A Storehouse of Greenhouse Gases Is Opening in Siberia", Der Spiegel , 2008.
  19. [11] "Exclusive: The methane time bomb" Connor Steve, 2008., publisher=The Independent
  20. [12] "Hundreds of methane 'plumes' discovered", Connor Steve, 2008., publisher=The Independent