Что такое газовые гидраты?
ГАЗОВЫЕ ГИДРАТЫ, клатраты. в которых "гостями" являются молекулы газов или легкокипящих жидкостей (О2, N2, Аг, Хе, Вr2, С12, SF6, H2S, CH4, C3H8, СНС13 и др.) , а "хозяевами" - молекулы воды, образующие кри-сталлич. каркас. По внеш. виду напоминают снег или рыхлый лед, но в отличие от них могут существовать при положит. температурах.
Газовые гидраты – кристаллические соединения, образующиеся при определенных термобарических условиях из воды и газа. Гидраты газа относятся к соединениям переменного состава - нестехиометрическим. Впервые гидраты газов (сернистого газа и хлора) наблюдали еще в конце XVIII в. Дж. Пристли, Б. Пелетье и В. Карстен.
В структуре газогидратов молекулы воды образуют ажурный каркас, в котором имеются полости. Эти полости могут занимать молекулы газа. Молекулы газа связаны с каркасом воды ван-дер-ваальсовскими связями.
В общем виде состав газовых гидратов описывается формулой M*nH2O, где М – молекула газа-гидратообразователя, n – число, показывающее количество молекул воды, приходящихся на одну молекулу газа (n может изменяться от 5.75 до 17).
В настоящее время известно три кристаллические модификации газогидратов.
Гидраты газов образуются и существуют при определенных термобарических условиях. Большинство природных газов (CH4, C2H6, C3H8, CO2, N2, H2S, изобутан и т. п. ) образуют гидраты. Область существования газовых гидратов приурочена к морским донным осадкам и к областям многолетнемерзлых пород. Преобладающими природными газовыми гидратами являются гидраты метана и диоксида углерода.
Гидрат метана – газовое топливо будущего.
Несмотря на развитие альтернативных источников энергии, ископаемые виды топлива по-прежнему сохраняют и, в обозримом будущем, будут сохранять главную роль в топливном балансе планеты. По прогнозам экспертов, потребление энергоресурсов в ближайшие 30 лет на планете возрастет наполовину.
Так как продуктивность известных месторождений углеводородов снижается, новые крупные месторождения открываются все реже, а использование угля наносит ущерб экологии. Однако скудеющие запасы обычных углеводородов можно компенсировать.
Гидрат метана это супрамолекулярное соединение метана с водой. Соединение устойчиво при низкой температуре и повышенном давлении. Например, гидрат метана стабилен при температуре 0 °C и давлении порядка 25 бар и выше. Такое давление имеет место на глубине океана около 250 м. При атмосферном давлении гидрат метана сохраняет устойчивость при температуре -80 °C.
По оценкам Департамента Энергетики США, запасы гидрата метана на планете огромны. Однако, до сих пор это соединение практически не используется как энергетический ресурс. Департамент разработал и реализует целую программу (программа R&D) по поиску, оценке и коммерциализации добычи гидрата метана.
Неслучайно, что именно США готовы выделять значительные средства на разработку технологий добычи гидрата метана. Природный газ занимает в топливном балансе страны почти 23%. Большую часть природного газа США получают по газопроводам из Канады. В 2007 году потребление природного газа в стране составило 623 млрд. куб. м. К 2030 году оно может вырасти на 18-20%. Используя месторождения обычного природного газа в США, Канаде и на шельфе не возможно обеспечить такой уровень добычи.
Гидраты природных газов — газовые гидраты или клатраты — кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа. Имя клатраты, от латинского «clathratus», что значит «сажать в клетку» , было дано Пауэллом в 1948. Гидраты газа относятся к нестехиометрическим соединениям, то есть соединениям переменного состава. Впервые гидраты газов (сернистого газа и хлора) наблюдали ещё в конце XVIII века Дж. Пристли, Б. Пелетье и В. Карстен.
Впервые газовые гидраты были описаны Г. Дэви в 1810 году. К 1888 году П. Виллар получает гидраты CH4, C2H6, C2H4, C2H2, и N2O.
В 1940-е годы советские учёные высказывают гипотезу о наличии залежей газовых гидратов в зоне вечной мерзлоты. В 1960-е годы они же обнаруживают первые месторождения газовых гидратов на севере СССР. С этого момента газовые гидраты начинают рассматриваться как потенциальный источник топлива. Постепенно выясняется их широкое распространение в океанах и нестабильность при повышении температуры. Сейчас природные газовые гидраты приковывают особое внимание как возможный источник ископаемого топлива, а также участник изменений климата.
Газовые гидраты (также гидраты природных газов или клатраты) — кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа. Название «клатраты» (от лат. clat(h)ratus — «закрытый решёткой, посаженный в клетку»), было дано Пауэллом в 1948 году. Гидраты газа относятся к нестехиометрическим соединениям, то есть соединениям переменного состава.
Газогидраты представляют собой кристаллические соединения, образующиеся из метана и воды при определенном давлении и температуре. Газогидраты относятся к нестехиометрическим соединениям, то есть соединениям переменного состава. Они встречаются главным образом в океанах и районах вечной мерзлоты на севере. В океанах они находятся на континентальных склонах как слои, располагающиеся ниже морского дна на несколько сотен метров.
Газогидраты внешне напоминают спрессованный снег и могут гореть. Благодаря своей структуре единичный объём газового гидрата может содержать до 160—180 объёмов чистого газа. Они легко распадаются на воду и газ при повышении температуры, при этом при распаде одного кубометра газогидрата выделяется до 160 кубометров газа.
Большинство природных газов (CH4, C2H6, C3H8, CO2, N2, H2S, изобутан, и т. п. ) образуют гидраты, которые существуют при определённых термобарических условиях (в условиях постоянного давления)
газовые гидраты или клатраты - кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа...