Вход на сайт

Облако тегов

АШ-YouTube

Метангидрат. Как много в этом слове.

Аватар пользователя Tuktarov

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.


Вот такие вот красотули находятся там, на дне.

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".

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 9 месяцев)(15:20:11 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:25:04 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя Vanek
Vanek(6 лет 5 месяцев)(15:41:16 / 25-03-2015)

в первом предложении очепатка. поправьте.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:42:10 / 25-03-2015)

Спасибо)))

Аватар пользователя Ordin
Ordin(3 года 6 месяцев)(07:11:46 / 26-03-2015)

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?

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(14:48:10 / 26-03-2015)

>>>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!))))

Аватар пользователя valeryma
valeryma(3 года 8 месяцев)(15:21:50 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:26:18 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя valeryma
valeryma(3 года 8 месяцев)(15:29:14 / 25-03-2015)

Из сланца извлекать научились. Метан из гидратов - покамест не научились.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:37:48 / 25-03-2015)

Неправда ваша. Еще как научились. Только выхлоп получается, в реале 10-15%.

И тут получается засада.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:28:20 / 25-03-2015)

Добавлю. На самом деле очень интересно, почему эту тему не разрабатываю "в полный рост". Вот это нам и надо понять.

Аватар пользователя valeryma
valeryma(3 года 8 месяцев)(15:34:24 / 25-03-2015)

>>>Вот это нам и надо понять.

Приступаем. Газовые гидраты — Википедия.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:38:39 / 25-03-2015)

Будете флудить и дурака валять - буду тереть.

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 7 месяцев)(15:59:11 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(16:03:31 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 7 месяцев)(16:10:47 / 25-03-2015)

////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.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(16:16:37 / 25-03-2015)

По делу у вас есть что сказать? Нет.

А вольный треп в другое место.

Аватар пользователя valeryma
valeryma(3 года 8 месяцев)(16:12:25 / 25-03-2015)

Суров Tuktarov. Не отнять. ОК, милейший. Беседуйте дальше сами с собой.

ЗЫ: А вы хоть прочитали статью в Вики-то?

Аватар пользователя Нумминорих Кута

Какое красивое слово... "Метангидрат твою в народное хозяйство!" - и сразу как-то проникаешься красотой и богатством русских выражений! :D

Аватар пользователя dimashi
dimashi(5 лет 2 месяца)(15:27:44 / 25-03-2015)

Надо бы сюда прибавить кДж тепла на оборудование по "извлечению" оного, инфраструктуру.....


Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:31:28 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(6 лет 4 месяца)(15:44:53 / 25-03-2015)

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...

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:51:44 / 25-03-2015)

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?

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(6 лет 4 месяца)(16:14:35 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(16:26:28 / 25-03-2015)

>>>при снижении давления и подъёма темпертуры

Должно быть "или". По равновесию либо повышение температуры, либо снижение давления приведет к выделению метана.

Аватар пользователя evm11
evm11(5 лет 8 месяцев)(18:21:58 / 25-03-2015)

Нет, "или" быть не может. При подъеме метангидрата к поверхности растет температура воды и давление падает. Работают оба фактора сразу.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(19:15:39 / 25-03-2015)

Я имел в виду, что для сдвига равновеси достаточным условием является сдвиг одного из факторов. Не более того.

Аватар пользователя gubern.net
gubern.net(3 года 3 месяца)(15:39:45 / 25-03-2015)

Стая

Отличный роман, там про гидраты много.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:41:21 / 25-03-2015)

Написан нудновато. Но мы будем опиратся не на художественную литературу.

Аватар пользователя ДоброКот
ДоброКот(4 года 1 месяц)(15:43:31 / 25-03-2015)

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:

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:54:16 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя ДоброКот

ну и что, что давление? нам же не людей под воду опускать. а железу давление побоку. беспилотный харвестер возможен уже сегодня. технологии все есть.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(16:28:30 / 25-03-2015)

Одна из проблем открытой добычи гидрата, это течения. Часть раздробленного гидрата будет просто уплывать.

Делать нужно что-то вроде подводного газгольдера.

Аватар пользователя andyt78
andyt78(4 года 8 месяцев)(16:00:05 / 25-03-2015)

нам просто нужно загнать под воду экскаватор! - вы чертовски правы))) научиться бы дробить лед дистанционно - можно было бы добывать гидраты промышленным способом.

Комментарий администрации:  
*** Окрашиваю нашествие нацистов в розовые тона ***
Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(16:05:18 / 25-03-2015)

Непросто дробить, а еще и собирать, не давая метану растворятся в воде и натурально убулькивать.

На самом деле это технически решаемо, кмк.

Аватар пользователя andyt78
andyt78(4 года 8 месяцев)(16:46:31 / 25-03-2015)

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.

Комментарий администрации:  
*** Окрашиваю нашествие нацистов в розовые тона ***
Аватар пользователя evm11
evm11(5 лет 8 месяцев)(17:46:08 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя Маргинал
Маргинал(6 лет 5 месяцев)(17:55:28 / 25-03-2015)

при подьеме наверх газогидрат будет разлагатся и без нагрева

нет ли тут сюрпризов с энергозатратами на подъём?

Аватар пользователя evm11
evm11(5 лет 8 месяцев)(18:32:42 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя Маргинал
Маргинал(6 лет 5 месяцев)(18:37:16 / 25-03-2015)

крепкая должна быть труба, для 2000 метров-то...

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(19:19:46 / 25-03-2015)

Скважины бурят значительно глубже, и - ничего.

В голове крутится, что стальная нить выдерживает свой вес на длине до 15 км.

Аватар пользователя Маргинал
Маргинал(6 лет 5 месяцев)(20:05:23 / 25-03-2015)

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 ))

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(20:48:51 / 25-03-2015)

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.

Аватар пользователя ДоброКот

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.

Аватар пользователя Маргинал
Маргинал(6 лет 5 месяцев)(22:26:37 / 25-03-2015)

ок. тогда выглядит уже не так фантастично

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(06:53:32 / 26-03-2015)

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.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(06:50:51 / 26-03-2015)

Согласен. Заодно подпор на станцию сжижения в виде минимум 50 атмосфер имеем. Очень не плохо.

Аватар пользователя evm11
evm11(5 лет 8 месяцев)(09:46:52 / 26-03-2015)

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.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov(5 лет 10 месяцев)(15:13:27 / 26-03-2015)

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.

Аватар пользователя ДоброКот

печально известная Deepwater Horizon поднимала нефть с 1500 метров, так что трубу на такую глубину опустить мы уже умеем


Страницы

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...