Ads Top

Υδρίτες Φυσικού Αερίου, το “παγωμένο” φυσικό αέριο του Καστελόριζου

Του Καθηγητή Γ.Ζουγανέλη

Η  Ελλάδα διαθέτει κοιτάσματα φυσικού αερίου στην ξηρά (π.χ. στη Δυτική Θράκη) μέσα σε σχιστολιθικά πετρώματα (γνωστά σαν shale gas ή σαν σχιστολιθικό φυσικό αέριο)  αλλά και στη θάλασσα είτε στη συμβατική τους μορφή είτε υπό τη μορφή υδριτών φυσικού αερίου (“παγωμένο” φυσικό αέριο). 

Μια πολύ μεγάλη ποσότητα υδριτών φυσικού αερίου έχει παρατηρηθεί στην περιοχή νότια του Καστελόριζου μέσα στην Ελληνική ΑΟΖ στην περιοχή της οροσειράς του Αναξιμάνδρου. Το κοίτασμα θεωρείται το μεγαλύτερο της Ανατ. Μεσογείου. Για το θέμα αυτό έχουν γράψει και άλλοι πριν απο μένα και απο ότι είδα έχουν γίνει και προσεκτικές ερευνητικές δουλειές από χρόνια.

Παρότι φαίνεται να έχει καταγραφεί η θέση των υδριτών ή μέρους τους στον Ελληνικό χώρο, εν τούτοις δεν υπήρχε μέχρι πρόσφατα τεχνολογία για να εξορυχθούν απο το υπέδαφος του βυθού, που βρισκόντουσαν σε μεγάλες ποσότητες. Το καλό νέο είναι ότι πρόσφατα στην Ιαπωνία αυτό επετεύχθη ανοίγοντας ένα παράθυρο εκμετάλλευσής τους την προσεχή τριετία με πενταετία και από άλλες χώρες, όπως τις ΗΠΑ, τη Ρωσία ακόμη και την Ελλάδα.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΥΔΡΙΤΕΣ

Oι υδρίτες φυσικού αερίου είναι συνήθως μόρια μεθανίου εγκλωβισμένα μέσα σε μια κρυσταλική δομή που μοιάζει με αυτή του πάγου. Οι υδρίτες σχηματίστηκαν  όταν το φυσικό αέριο (που περιέχει κυρίως μεθάνιο) κατά την έξοδό του απο γεωλογικά ρήγματα συνάντησε παγωμένο θαλασσινό νερό. Σε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης ένα λίτρο υδρίτη μεθανίου, που είναι στερεό, περιέχει 168 λίτρα περίπου αέριο μεθανίου.

Είναι λογικό να περιμένει κανείς την ύπαρξη υδριτών μέσα σε “χαράδρες” του βυθού και κυρίως σε μεγάλα βάθη, όπου η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή. Παράλληλα, θα μπορούσε να περιμένει κανείς την ύπαρξη μεγάλων κοιτασμάτων φυσικού αερίου κάτω απο τα κοιτάσματα υδριτών, που με τα χρόνια εμποδίζουν την έξοδό του στην επιφάνεια του βυθού και τα οποία δέν έχουν ακόμη “παγώσει”.

Πολλές διδακτορικές διατριβές γίνονται πάνω σε διαγράμματα φάσεων των υδριτών (που είναι διαφόρων ειδών) προκειμένου να γίνουν αντιληπτές καλύτερα οι δυνατότητες ύπαρξης κοιτασμάτων σε περιοχές συγκεκριμένης ιδιομορφίας του υπεδάφους, σε έλεγχο πετρωμάτων, σε περιβαλλοντολογικές μελέτες, σε ανίχνευση υδριτών στο υπέδαφος με τη βοήθεια σεισμικών μετρήσεων κλπ.

ΠΟΥ ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΥΔΡΙΤΕΣ


Στο χάρτη επιβεβαιώνεται ότι είναι γνωστή η παρουσία υδριτών στην Ανατ. Μεσόγειο (Καστελόριζο και Νότια Ιταλία) και διαφαίνεται η ύπαρξη πολλών κοιτασμάτων φυσικού αερίου στο τόξο Καστελόριζο - Νότια της Κρήτης - Νότια Ιταλία.

Βλέπει κανείς επίσης να υπάρχει τέτοιο φυσικό αέριο και στη Κασπία θάλασσα στη περιοχή της Τουρκίας. Ο Ρωσικός στόλος της Μεσογείου δεν δημιουργείται τυχαία. Εχει σκοπό να προστατεύσει και τα Ρωσικά κοιτάσματα φυσικού αερίου της Κασπίας.

ΠΟΣΑ ΕΙΔΗ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ ΥΔΡΙΤΩΝ ΥΠΑΡΧΟΥΝ

Υπάρχουν τρείς γενικά τύποι κοιτασμάτων υδριτών.
  1. Υδρίτες που είναι στην επιφάνεια του βυθού (Hydrates mounds on seafloor)
  2. Υδρίτες που είναι κάτω απο την επιφάνεια του βυθού και που ήταν δύσκολο να εξορυχθούν μέχρι πρόσφατα (Methane hydrate deposits below seafloor)
  3. Υδρίτες που είναι στα όρια περιοχών που το έδαφος είναι παγωμένο (permafrost) και που σχηματίστηκαν απο βακτηριδιακή δράση μετα πολλούς αιώνες. Αυτά τα βρίσκει κανείς σε Αρκτική και Ανταρκτική και έτσι εξηγείται και το μεγάλο ενδιαφέρον των Ρώσων αφενός για τη ταχεία οριοθέτηση της ΑΟΖ με το Διεθνή Νόμο της Θάλασσας και αφετέρου  για τη δημιουργία πολεμικού στόλου για να την προστατεύσει. Είναι τεράστιες οι ποσότητες στην Αρκτική…

ΑΠΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΦΑΣΕΩΝ ΜΕΘΑΝΙΟΥ - ΝΕΡΟΥ

Είναι χρήσιμο να γνωρίζει κανείς το διάγραμμα φάσεως του συστήματος μεθανίου-νερού στην περιοχή στην οποία ερευνά.  Ενα τυπικό διάγραμμα φάσεως είναι αυτό της φωτογραφίας.

Αν υποθέσουμε ότι το τρυπάνι της γεώτρησης είναι σε βάθος Ρ, σε αυτό το σημείο υπάρχει χαμηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση. Για να ληφθεί το φυσικό αέριο (μεθάνιο κυρίως) πρέπει να πάμε στην άσπρη περιοχή του διαγράμματος φάσης. Αυτό γίνεται είτε με αύξηση της θερμοκρασίας σε σταθερή πίεση είτε με μείωση της πίεσης σε σταθερή θερμοκρασία είτε συνδιασμός αυτών.

ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΞΟΡΡΥΞΗΣ

Στην Ιαπωνία για την άντληση του κοιτάσματος υδρίτη κάτω από την επιφάνεια του βυθού χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της μείωσης της πίεσης που περιγράφεται στη συνέχεια.

Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή ένα τρυπάνι με τροποποιημένη κεφαλή φτάνει στο κοίτασμα του υδρίτη, το οποίο έχει εντοπιστεί με σεισμικές μετρήσεις. Στη συνέχεια, μέ μία αντλία νερού που έχει μέσα του αφαιρείται νερό από το εσωτερικό του, το οποίο οδηγείται στην επιφάνεια. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται μια υποπίεση στη περιοχή του κοιτάσματος, που οδηγεί στη μετατροπή του “παγωμένου μεθανίου” σε μεθάνιο και νερό. Το μεθάνιο αυτόι μέσω μιας άλλης οδού οδηγείται στην επιφάνεια, όπου κατάλληλα συλλέγεται. Η μέθοδος αυτή θυμίζει τον τρόπο που αντλείται το νερό απο πηγάδια με αντλίες στον πυθμένα των πηγαδιών.
Εικόνες θέματος από Jason Morrow. Από το Blogger.