Я предлагаю начать обсуждать тему принципиальной возможности использования метана из гидратов в народном хозяйстве. Плюсы и минусы. И почему, мать его яти, прогрессивный запад все остальное тупое человечество до сих пор не ломанулся их добывать.
Надеюсь в формате совместного обсуждения мы найдем, если не истину, то, как минимум приблизимся в понимании решения этой проблемы.
Что бы не повторятся, я вам рекомендую прочесть статью AY: Дорогая, приглуши реактор — гидратам жарко (OIL6).
Строение гидратов.
Вокруг кристаллы замерзшей воды (синенькие), а внутри плененный метан (желтый). Не правда ли, создается ощущение «скованного» метана?
Справедливости ради надо отметить, что установлено, что полости каркаса обычно являются 12- («малые» полости), 14-, 16- и 20-гранниками (т.н. кристаллические модификации гидратов метана).
Но, дабы не плодить сущьности более необходимого, остановимся на одной.
Итак,метановый лед относится к так называемым "ящичным" соединениям. В них не возникает химических связей между молекулами метана и молекулами воды. Метан размещается в пустотах кристаллической решетки водяного льда.
Единичный конгломерат из воды и газа составляют 32 молекулы воды и 8 молекул метана. В одном кубическом метре этого вещества содержится значительно больше энергии, чем в кубометре природного газа (при нормальных условиях).
В ледовых пустотах одного кубометра метангидрата "запрятано" 164 кубометра газа.
Метангидрат образуется под давлением на глубине в порах донных осадков, куда сверху постоянно поступает органический материал и где царят низкие температуры и достаточно высокое давление. Сырьем для него служат отмершие растения и останки живых существ, поставляемых реками и самой океанской водой. Ил, содержащий углерод, быстро покрывается другими осадками, и доступ к нему аэробных бактерий, которые бы превратили биологический осадок в двуокись углерода, прекращается. Однако защищенный от этих микроорга низмов ил становится пищей для гнилостных бактерий. Результат их деятельности - метан.
Из вышеприведенного следует, что львиная часть метангидратов образуется в пришельфовой зоне и "подпирает" собой шельф. Запомним этот факт на будущее.
А вот карта расположения залежей метангидрата.
Теперь оценим количество энергии, требующееся для перевода воды из фазового состояния «лёд», в состояние «вода».
Удельная теплота плавления. Формула расчёта удельной теплоты плавления: L=Q/m,
где L — удельная теплота плавления,
Q— количество теплоты, полученное веществом при плавлении (или выделившееся при кристаллизации),
m— масса плавящегося (кристаллизующегося) вещества.
Удельная теплота плавления водяного льда составляет 330 кДж/кг. Для понимания всей грандиозности этой цифры приведу удельную теплоту плавления железа, которая равна….. всего лишь жалкие 270 кДж/кг. А вы говорите железо варить сложно, да энергоемко. Вот где реальная засада! Ну, это я отвлекся, продолжим.
Плотность льда при рассматриваемых условиях составляет около 916,7 кг/м³ при 0 °C, т.е. девять десятых от плотности воды в нормальных условиях.
Из всего «винигрета», приведенного выше мы видим, что для освобождения из «ледяных оков» 160-и кубометров метана нам потребуется потратить «жалкие» 330*900 = 297 000 кДж. (чуть меньше 84 кВтч).
Сама по себе эта цифра нам нафиг не нужна. Но вот в свете Высшей Удельной Теплоты Сгорания метана, которая составляет 39 820 кДж/м3, становится все значительно интереснее.
Итак, при сгорании 160-и кубов чистого метана мы получим 6 371 200 кДж тепла.
Таким образом можно говорить, что на самом месте добычи хватит с запасом добываемого метана для создания замкнутого цикла, с выдачей с одного кубометра переработанного метангидрата порядка 150 кубических метров газообразного метана.
Вроде как баланс в нашу строну, и пора бежать строить фабрики по добыче метана со дна морского. Ведь отношение затрат к добыче получается 1:20!!!
Но не все так просто, как кажется. А вот про это мы поговорим позже. И это, как говорится, только "жалкое начало".
Комментарии
осуждаю как просили. в списке - первый! ;-)
по теме:
- технологии есть? отработанность? стоимость? риски? инфраструктура? затраты на сопровождение? товарная транспортировка добытого? ЕРОИ нужен от точки добычи до некоей условно-усредненной точки потребления, иначе получается как с зеленой энергетикой, вроде как если сову на глобус натянуть то что-то получается, а как построить зелень на замену даже ТЕЦ то фигня выходит.
Осуждать не надо, я только жить начинаю)))
Технологии и все остальное будем обсуждать, обязательно.
На вскидку знаю как минимум две технологии: японцы возятся, и америкосы (СО2 в пласт закачивают). Но там выхлоп маленький, теоретически не более 30% от содержания метана в пласте.
Про отработанность вообще, на данном этапе говорить не приходится.
И т.д.
На самом деле я хотел все это обсуждать поэтапно, иначе получится куча-мала.
в первом предложении очепатка. поправьте.
Спасибо)))
Идея разогревать углеводороды, дабы их потом добыть - не нова (Анпилогов в приведенной ссылке упоминает этот метод). Тяжелую нефть так и пытаются добывать, в той же Ухте или где-то в Канаде. Но с нефтью все относительно просто, ибо "куды она падла денеться с подводной лодки". А вот с газом, в особенности на морских глубинах - куда сложней. Ибо разрушая лед, вы разрушаете ловушку, и "вольнолюбивый" и освобожденный газ попрет вверх по всем щелям и открытым пространствам. И вопрос будет стоять, как вы его будете ловить на площади?
Кстати, из той же ссылки - почему американцы на Аляске попытались добывать газ замещением углекислым газом, а не разогревом пласта - покрышки что-ли на залежью не было?
>>>почему американцы на Аляске попытались добывать газ замещением углекислым газом, а не разогревом пласта - покрышки что-ли на залежью не было?
В промышленных масштабах никаких покрышек не хватит.
А вот если использовать попутное тепло с АЭС, то вполне так себе. Ибо это тепло все равно выбрасывается в атмосферу.
Встает проблема доставки тепла до месторождения. Но и тут "проклятый совок" уже успел нагадить просвещенному западу: в СССР были разработки передвижных атомных станций.
И остается только проблема доставки выработанной электроэнергии до основной сети.
Что? И тут совок подсуетился?!! Что, технология "энергетический мост" была разработана?!! Проклятые ватники!))))
Это будет следующая мулька после "сланцевого нефтегаза". Золотая лихорадка->Сланцевая лихорадка->Метангидратная лихорадка, как-то так. Лихорадка must go on. А покамест пущай полежит себе тихонечко. Надо же и будущим поколениям чем-то колбаситься.
Все бы ничего, но оценочные запасы метана в гидратах в разы превосходят сумму нефть+газ+уголь.
Про сланец это можно было сказать? По моему - нет.
Из сланца извлекать научились. Метан из гидратов - покамест не научились.
Неправда ваша. Еще как научились. Только выхлоп получается, в реале 10-15%.
И тут получается засада.
Добавлю. На самом деле очень интересно, почему эту тему не разрабатываю "в полный рост". Вот это нам и надо понять.
>>>Вот это нам и надо понять.
Приступаем. Газовые гидраты — Википедия.
Будете флудить и дурака валять - буду тереть.
А что не так он говорит ? газогидраты добывать не умеют, и даже пока не представляют как. А те газогидраты что добывают, только те которые доступны при обычной газодобыче.
Покажите мне где у него информативность? Ноль.
Вопросы, требующие разъяснения или обсуждения. Ноль.
Или вы думаете, что окружающие нас люди не могут сообразить почитать вики? В этом глубинный смысл этих постов?
Если кто хочет трепатся, бога ради. Только не у меня.
////Если кто хочет трепатся...(ц)////
Вы сделав этот пост в своём блоге о добычи ГГ, именно потому что хотите потрепаться. Так как нормальные люди вначале изучают тему, а потом то что непонятно ищут знания или обсуждают. Вы похоже эту тему особо не изучали, ведь потрепаться всегда прикольней, и баном пошалить. Об газогидратах и проблемах их добычи статей хватает.
По делу у вас есть что сказать? Нет.
А вольный треп в другое место.
Суров Tuktarov. Не отнять. ОК, милейший. Беседуйте дальше сами с собой.
ЗЫ: А вы хоть прочитали статью в Вики-то?
Какое красивое слово... "Метангидрат твою в народное хозяйство!" - и сразу как-то проникаешься красотой и богатством русских выражений! :D
Надо бы сюда прибавить кДж тепла на оборудование по "извлечению" оного, инфраструктуру.....
5% от основного потока извлеченного метана на содержание оборудования достаточно? Оно там есть. Если строго подсчитать, то цифра получится не 150 кубов метана с куба гидрата, а 153. Вот эту разницу я и оставил на технологичность.
А вот инфраструктура, это отдельная песня. Ее считать придется, но это позже.
Прежде рассчёта инфраструктуры - технологию добычи и переработки надо "раскурить не на один десяток топоров", иначе фигня получится... технологий выделения метана из гидрата несколько, технологий подъёма газогидратов еще с десяток...
Прежде чем рассматривать технологии, требуется ввести граничные условия. Этими условиями может выступать только экономическая целесообразность.
Вот мы и увидели, что теоретически, мы можем добывать 150 кубов с куба гидрата.
А иначе от чего отталкиватся?
Глубина, при подъёме увеличиваются энергозатраты с одной стороны, а с другой - при снижении давления и подъёма темпертуры, часть газогидрата может начать разлагаться, это естественный процесс. Тут надо крепко подумать.
>>>при снижении давления и подъёма темпертуры
Должно быть "или". По равновесию либо повышение температуры, либо снижение давления приведет к выделению метана.
Нет, "или" быть не может. При подъеме метангидрата к поверхности растет температура воды и давление падает. Работают оба фактора сразу.
Я имел в виду, что для сдвига равновеси достаточным условием является сдвиг одного из факторов. Не более того.
Стая
Отличный роман, там про гидраты много.
Написан нудновато. Но мы будем опиратся не на художественную литературу.
я правильно понимаю, если этот лед поднять на поверхность, то метан сам собой выйдет и ничего греть не придется?
это же все меняет! нам просто нужно загнать под воду экскаватор! вот такой:
Фигня вопрос. Осталось дело за малым: заставить такой харвестер работать на глубинах от 500 до 2000 метров, и дело в шляпе.
Напомню, что давление там от 50 до 200 атмосфер. А если кто не вкуривает, то в водопроводном кране давление редко поднимается выше 3-х атмосфер.
ну и что, что давление? нам же не людей под воду опускать. а железу давление побоку. беспилотный харвестер возможен уже сегодня. технологии все есть.
Одна из проблем открытой добычи гидрата, это течения. Часть раздробленного гидрата будет просто уплывать.
Делать нужно что-то вроде подводного газгольдера.
нам просто нужно загнать под воду экскаватор! - вы чертовски правы))) научиться бы дробить лед дистанционно - можно было бы добывать гидраты промышленным способом.
Непросто дробить, а еще и собирать, не давая метану растворятся в воде и натурально убулькивать.
На самом деле это технически решаемо, кмк.
На самом деле это технически решаемо, кмк. - технически - все решаемо. Например аццкая машина, которая сначала вырубает керн льда, потом этот керн внутри себя крошит и качает наверх пульпу, которая проходтя через теплообменник в верхних слоях океана растаивает и опять дает воду и метан)))
Вопрос в цене аццкой машины.
Я вас поправлю. Нет там керном льда. Газогидрат хоть и имеет замерзшую воду, представляет он из себя некий гель, похожий на вазелин. И никак при этом не напоминает айсберг.
И второй момент - при подьеме наверх газогидрат будет разлагатся и без нагрева, а просто из-за снижения давления. Да и греть специально не придется. Если на дне температура в океане около нуля (что способствует образованию газогидратов) то близко у поверхности она выше. К тому же теплоемкость воды колосальная, больше чем необходимая теплоемкасть перевода газогидрата из "твердого" в газообразное состояние.
нет ли тут сюрпризов с энергозатратами на подъём?
Могут появится, что газогадрат будет в трубе (обязательоне условие наличие трубы) подниматся сам, причем так, что понадобятся дополнительные усили прекратить это безобразие.
Для примера - в Африке есть озера-убийцы. Расположены в зонах вулканической активности. Глубокие и перенасыщены СО2. Если по каким-то причинам происходит перемещение слоев воды в озере с глубины наверх, то СО2 при снижение давления (как при открывании бутылки газировки) переходит в газообразное состояние. И всем кто находится в этот момент у озера наступает каюк. Дышать нечем, один СО2.
Для извлечения постепенного и безопсаного ученые придумали мульку - опучкают трубу почти до дна с клапаном на конце трубы (чтобы вода не попалав трубу сразу) и открыают клапан. В трубу устремляется вода и "вскипает" СО2 из-за выделения, как шампанское. Из-за этого эффекта получается, что в трубе давление всегда ниже, чем у вода на том же уровне вне трубы. Процесс работает сам и самоподдерживается.
С метан гидратом есть разница. Это всетаки хоть и не химическое соединение, но какая-то связь с замерзшими молекулами воды есть. А СО2 просто растворен в воде. Поэтому как это повлияет на энергозатраты на подъем не знаю.
крепкая должна быть труба, для 2000 метров-то...
Скважины бурят значительно глубже, и - ничего.
В голове крутится, что стальная нить выдерживает свой вес на длине до 15 км.
тут же речь о трубе с атмосферным давлением внутри и клапаном на опускаемом конце...
попытался представить конструкцию прочностью, превышающей корпуса самых современных подводных крейсеров, но при этом длиной до 2000 метров.
впечатлился ))
Что труба, что нить - это разници не имеет. А вот вес на конце - да.
Ну да, подлодки плавают до 500 метров только. Но и диаметр трубы не нужно в десятки метров. Это упрощает.
а зачем на нижнем конце трубы атмосферное давление? перепад в 200 атмофер там не нужен кмк. достаточно небольшого перепада, скажем в пару атмосфер, чтобы запустить процесс, и все.
ок. тогда выглядит уже не так фантастично
Вот именно.
Именно для этого я и приглашаю людей к обсуждению того, как ОНИ видят возможные пути решения проблемы.
Я глубоко убежден, что все классные решения являются наиболее простыми.
Некоторые же персонажи начинают капать ядом. Ну и пусть их.
Согласен. Заодно подпор на станцию сжижения в виде минимум 50 атмосфер имеем. Очень не плохо.
Ну там в озере опускали трубу метров на 150 максимум и и спользовали самое дешевой решение.
В даном случае использование подкачивающего насоса внизу спасет отца русской демократии.
Зачем насос?
Создается перепад давления и пульпа самотеком со свистом потечет наверх.
Заодно будет происходить испарение метана, который создаст эффект эрлифтного насоса.
Так что там будет совсем другая проблема - как тормозить этот поток.
печально известная Deepwater Horizon поднимала нефть с 1500 метров, так что трубу на такую глубину опустить мы уже умеем
Страницы