Олег Никифоров
Распределение запасов углеводородов на Земле. Схема предоставлена ВНИИгаза
Напомним, что метангидраты, или клатраты, представляют собой кристаллические соединения, образующиеся при низкой температуре и высоком давлении из воды и газа. В феврале 2012 года японское исследовательское судно «Тикю», арендованное Японской корпорацией нефти, газа и металлов, начало пробное бурение скважин под океанским дном в 70 км к югу от полуострова Ацуми близ города Нагоя с целью проведения экспериментов по добыче метангидратов. Исследователи считают, что это и другие месторождения могут превратиться в альтернативный источник энергии для Японии, которая импортирует все потребляемые ею энергоресурсы. «Речь идет о первом в мире удачном эксперименте по добыче газа из метангидратов», – заявил представитель японского Министерства экономики, торговли и промышленности агентству «Франс Пресс». В настоящее время Японская государственная корпорация нефти, газа и металлов ведет разведывательные работы у побережья Японии. Ее инженеры воспользовались методом быстрого сброса давления для превращения метангидратов в метан.
Представители японских властей заявили, что они стремятся разработать технологии по практической добыче газа из метангидратов в течение пяти лет. По японским данным, в шельфовой зоне Японии содержится до 1,1 трлн. куб. м метангидратов. Это эквивалентно более чем десятилетнему потреблению газа в Японии. Страна восходящего солнца не обладает природными запасами энергоресурсов, а стоимость импортируемого топлива резко возросла после аварии на АЭС «Фукусима» два года назад, что привело к повышению цен на электроэнергию в стране.
Что представляет собой этот относительно новый для человечества источник энергии?
– Гидраты, или клатраты, являются замороженной смесью воды и газа, чаще всего метана.
– Молекулы метана захватываются кристаллической решеткой водных молекул.
– Такой метангидрат воспламеняется в замороженном виде – отсюда его название «огненный лед».
– Клатраты образуются при низких температурах и высоком давлении.
– Они обнаруживаются в океанских осадочных породах и на суше под слоем вечной мерзлоты.
– Известно, что объем природного газа, связанного в гидратной форме, в сотни раз превышает объемы известных месторождений природного газа.
– Существует гипотеза, что внезапное потепление глобального климата может привести к залповому выбросу метана из гидратных залежей, что, в свою очередь, резко увеличит содержание парниковых газов в атмосфере.
Другие страны, в том числе Канада, США, Россия и Китай, исследуют возможность добычи природного газа из таких месторождений. В России большие запасы этого сырья имеются, в частности, и на Арктическом шельфе, и в Байкале. Проведенные в последние годы эксперименты по добыче газа из залежей газовых гидратов под слоем вечной мерзлоты показали, что это возможно. Залежи метагидратов на шельфах представляют огромный источник метана, однако их разработка сталкивается со значительными трудностями из-за геологической нестабильности во многих районах.
В России ведутся исследования возможности добычи газа из огромных залежей метангидратов в зонах вечной мерзлоты в Западной Сибири. Они финансируются государственной корпорацией «Газпром».
Кстати, метангидрат может стать дополнительным источником парниковых газов. Ученые, изучающие глобальное потепление в Арктике, обнаружили ранее неизвестный источник метановых выбросов с морского дна в районе Арктического шельфа Восточной Сибири. Об этом сообщает журнал Science.
В исследовании участвовала международная группа ученых из США, Канады и России, которую возглавляла доктор Наталья Шахова, сотрудница Университета Аляски и Тихоокеанского института географии РАН России. Однако эксперты говорят, что пока не ясно, являются ли метановые испарения результатом глобального потепления или же их причина иная.
Неизвестно также, стал ли этот доселе неизвестный источник метана активным недавно или же метановые испарения происходили давно, но лишь сейчас их удалось обнаружить.
В то же время эксперты предупреждают, что если даже незначительный процент метана, замороженного под слоем льда в Арктическом шельфе Восточной Сибири, высвободится в атмосферу, это станет толчком к резкому потеплению климата.
«Я не думаю, что мы движемся к будущей катастрофе, однако вполне возможно усиление выбросов метана в атмосферу из источников, аналогичных этому», – заявил Эд Брук, геохимик из Университета штата Орегон, не участвовавший в исследовании.
Ученые годами измеряли объем метановых выбросов в атмосферу. Вполне возможно, что в течение всех этих лет частично выбросы происходили и из вновь обнаруженного источника.
Однако в последние несколько лет выброс метана затормозился, а потом возобновился с новой силой. Последние исследования свидетельствуют об усилении метановой активности именно в Северном полушарии.
В то же время ученые признают, что нужны дополнительные исследования, чтобы установить, является ли обнаруженный источник метана новым или существует давно.
Тем не менее, по мнению главы исследования Натальи Шаховой, есть основания полагать, что в метановых выбросах повинно глобальное потепление.
По ее словам, концентрация метана в атмосфере над Арктикой сейчас является самой высокой за последние 400 тыс. лет и в среднем втрое превышает уровни, существовавшие в период, который ученые называют межледниковым.
А концентрация метана именно над Восточно-Сибирским арктическим шельфом еще выше.
Восточно-Сибирский арктический шельф занимает территорию в 800 тыс. кв. миль. Это самый протяженный и самый неглубокий континентальный шельф на планете.
Больше 15 тыс. лет назад он был частью сибирской тундры. И, как и в сегодняшней тундре, под поверхностью шельфа был слой вечной мерзлоты, прочно «запиравший» запасы метана под поверхностью Земли.
В результате таяния льдов в конце ледникового периода северные районы древней тундры погрузились под воду, образовав сегодняшний континентальный шельф.
Метан, находящийся под слоем воды, гораздо более чувствителен к изменению температур, чем метан, погребенный под слоем вечной мерзлоты на континенте. Ведь даже летом температура земли в районе вечной мерзлоты остается ниже точки замерзания.
Однако на неглубоком континентальном шельфе вода лишь на ничтожные доли градуса ниже уровня замерзания. (Замерзания не происходит из-за высокой соляной плотности воды.) Поэтому даже незначительное потепление может привести к выбросу метана в атмосферу.
По информации Би-би-си, Deutsche Welle
и ряда других иностранных изданий
Дарья Гармоненко