Mêtan Hydrate là gì

Mêtan Hydrate là gì?

Mêtan Hydrate là một chất rắn tinh thể. Nó bao gồm một phân tử mêtan được bao quanh bởi một lồng các phân tử nước liên hợp. Methane hydrate là một loại “băng” chỉ có ở tự nhiên trong các lớp trầm tích dưới mặt đất. Nơi điều kiện nhiệt độ và áp suất thuận lợi cho sự hình thành của nó.

Mêtan Hydrate
Mêtan Hydrate

Nếu băng được lấy ra khỏi môi trường nhiệt độ áp lực này. Nó sẽ trở nên không ổn định. Vì lý do này, các khoản dự trữ metan hydrate khó nghiên cứu. Không thể khoan và khai thác để nghiên cứu như các vật liệu dưới bề mặt khác. Bởi vì khi chúng được đưa lên bề mặt, áp suất giảm và nhiệt độ tăng lên. Điều này làm cho băng tan và khí mê-tan thoát ra.

Một số tên khác thường được sử dụng cho methane hydrate. Chúng bao gồm: metan clathrate, hydrometan, băng metan, băng lửa, băng cháy. Hydrat khí tự nhiên và khí hydrat. Hầu hết các trầm tích khí mêtan hydrat cũng chứa một lượng nhỏ hydrat cacbon khác. Chúng bao gồm propan hydrat và ethane hydrat.

Mêtan Hydrate còn dược gọi là băng lửa
Mêtan Hydrate còn dược gọi là băng lửa

Nó là nguồn năng lượng mới

Khi khí tự nhiên từ đá phiến trở thành một “nguồn năng lượng mới” năng lượng toàn cầu. Các nhà nghiên cứu dầu và khí đang làm việc để phát triển các công nghệ mới. Nhằm để sản xuất khí tự nhiên từ các mỏ metan hydrat. Nghiên cứu này rất quan trọng bởi vì các mỏ khí mê-tan được coi là nguồn hydrocarbon lớn hơn tất cả các nguồn tài nguyên dầu, khí tự nhiên và than của thế giới.

Số lượng khổng lồ methane hydrat đã được tìm thấy bên dưới lớp băng tuyết phủ Bắc cực. Bên dưới lớp băng Nam Cực. Trong trầm tích trầm tích dọc theo bờ lục địa trên toàn thế giới. Ở một số nơi trên thế giới, chúng gần với các khu dân cư cao hơn bất kỳ lĩnh vực khí tự nhiên nào. Những khoản dự trữ gần đó có thể cho phép các quốc gia hiện đang nhập khẩu khí đốt tự nhiên. Thách thức hiện tại là kiểm tra tài nguyên này. Tìm ra các phương thức an toàn, tiết kiệm để phát triển nó.

Dự trữ mê-tan Hydrat có ở đâu?

Bốn môi trường Trái Đất có điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp cho sự hình thành và ổn định của mêtan hydrat. Đó là:

  1. Các đơn vị đá trầm tích và trầm tích dưới lớp băng tan ở Bắc Cực;
  2. Trầm tích trầm tích dọc theo bờ lục địa;
  3. Các trầm tích nước sâu của hồ và biển nội địa
  4. Dưới đá Nam Cực.

Ngoại trừ các trầm tích ở Nam Cực, sự tích lũy mê-tan hydrat không nằm sâu dưới bề mặt trái đất. Trong hầu hết các tình huống, mêtan hydrate nằm trong một vài trăm mét bề mặt trầm tích.

Trong các môi trường này, mêtan hydrate nằm  trong lớp trầm tích dưới dạng các lớp, nốt sụa, và xi măng intergranular. Chúng thường dày đặc và theo chiều dọc liên tục.  Chúng tạo ra một lớp không thấm mà giữ khí tự nhiên di chuyển lên từ dưới lên.

Trong năm 2008, Điều tra Địa chất Hoa Kỳ ước tính tổng tài nguyên khí hydrat chưa được khám phá cho vùng núi Alaska North Slope. Họ ước tính tổng tài nguyên khí thiên nhiên chưa được khám phá dưới dạng khí hydrate dao động từ 25,2 đến 157,8 nghìn tỷ feet khối. Bởi vì rất ít giếng đã được khoan qua các tích tụ khí hydrat, ước tính có mức độ không chắc chắn rất cao.

Hiện nay Mêtan Hydrate được sản xuất ở đâu?

Đến nay vẫn chưa có sản xuất khí mê-tan thương mại quy mô lớn từ các mỏ hydrat. Tất cả các sản phẩm đều là quy mô nhỏ hoặc thử nghiệm.

Vào đầu năm 2012, một dự án chung giữa Hoa Kỳ và Nhật Bản đã tạo ra lượng khí methane ổn định bằng cách bơm CO2 vào nơi tích tụ metan hydrat. Cácbon điôxít thay thế mêtan trong cấu trúc hydrate và giải phóng mêtan để chảy vào bề mặt. Thử nghiệm này rất quan trọng vì nó cho phép sản xuất khí mê-tan mà không có bất ổn liên quan đến khí hydrat nóng chảy.

Các metan hydrate có khả năng nhất được chọn để phát triển lần đầu tiên sẽ có những đặc điểm sau:

  1. nồng độ hydrate cao;
  2. đá hồ chứa với độ thấm cao;
  3. các địa điểm nơi có cơ sở hạ tầng hiện có.

Các mỏ dầu có các đặc điểm này có thể sẽ nằm trên dốc Alaska Bắc hoặc ở phía Bắc nước Nga.

Những nguy hiểm mà mêtan Hydrate mang lại

Mêtan hydrate là các trầm tích nhạy cảm. Chúng có thể nhanh chóng tách rời với sự gia tăng nhiệt độ hoặc giảm áp suất. Sự phân ly này tạo ra mêtan và nước. Việc chuyển đổi một trầm tích rắn thành chất lỏng và khí sẽ tạo ra sự mất sức bền và sức chịu lực. Điều này có thể làm cho tàu ngầm sụt giảm, sạt lở đất, hoặc lún có thể làm hỏng thiết bị sản xuất và đường ống.

Methane là khí nhà kính mạnh. Nhiệt độ nóng lên ở Bắc cực có thể dẫn đến sự tan chảy dần dần khí hydrat dưới lớp băng tan. Các đại dương đang nóng lên có thể gây ra sự tan chảy dần dần các hydrat khí gần với bề mặt nước trầm tích. Mặc dù nhiều báo cáo đã trình bày đây là một thảm hoạ tiềm ẩn. Nhiều nghiên cứu đã xác định rằng khí hydrat hiện đang đóng góp vào tổng lượng khí mê-tan trong khí quyển. Sự tan chảy thảm khốc của các trầm tích hydrat không ổn định. Sẽ không thể đưa một lượng lớn khí mê-tan vào bầu khí quyển.

Mêtan hydrate có hàm lượng methane rất cao. Nếu bạn làm bay hơi một mét khối mêtan hydrat. Khoảng 160 mét khối khí mêtan khí sẽ được giải phóng.

Tiềm năng to lớn

Mêtan hydrat thường nằm trong môi trường khó khăn và có nhiều thách thức về kỹ thuật.  Chúng được phân bố rộng rãi và là nguồn hydrocarbon lớn nhất trên trái đất. Một loạt các công nghệ có thể được phát triển để sản xuất chúng bằng cách sử dụng giảm áp suất, trao đổi ion. Các quá trình khác mà tận dụng các đặc tính hóa học và vật lý độc nhất của chúng. Hoa Kỳ, Canada, Nhật Bản và Ấn Độ đều có các chương trình nghiên cứu mạnh mẽ. Chỉ nhằm tìm ra các công nghệ khả thi để sản xuất khí hydrat. Methane hydrat có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự pha trộn năng lượng trong tương lai của chúng ta.

Nhà cung cấp khí Mêtan – VietXuanGas

VietXuanGas chuyên cung cấp khí Mêtan – CH4 cũng như các sản phẩm khí đặc biệtkhí công nghiệp khác như: Khí HeliumKhí Sf6, …Quý khách có nhu cầu vui lòng liên hệ:

Ms Hải: 0968 669 661

Xin cảm ơn và hân hạnh được phục vụ.