El clatrato del metano del, también llamado el hidrato del metano del o el hielo del metano del, es una forma sólida de agua que contenga una gran cantidad del metano dentro de su estructura cristalina (un hidrato del clatrato). Pensó original para ocurrir solamente en las regiones externas de la Sistema Solar donde están bajas las temperaturas e hielo de agua es depósitos comunes, extremadamente grandes del clatrato del metano se han encontrado debajo de los sedimentos en los pisos del océano de la tierra .
Los clatratos del metano son componentes comunes del geosphere marina bajo, y ocurren ambos en estructuras sedimentarias profundas, y pues los afloramientos en el suelo marino. Los hidratos del metano son creídos para formar por la migración del gas de la profundidad a lo largo de las averías geológicas seguidas por la precipitación, o la cristalización, en el contacto de la corriente de levantamiento del gas con la agua de mar fría. En depósitos oceánicos del clatrato del metano, el ~1% del volumen es clatrato del metano. El resto se compone del sedimento.
En presiones más altas los clatratos del metano siguen siendo estables en las temperaturas hasta 18 °C. La composición media del hidrato del clatrato del metano es 1 topo de metano para cada 5.75 topos del agua, aunque ésta es dependiente en " de cuántas moléculas del metano; fit" en las varias estructuras de la jaula del enrejado del agua. La densidad observada es alrededor 0. Un litro de sólido del clatrato del metano por lo tanto contendría, en promedio, 168 litros de gas de metano (en el STP ).
El metano forma un hidrato de la estructura I del con dos el dodecaédrico (20 cimas así 20 moléculas de agua) y seis jaulas tetradecahedral del agua (24 moléculas de agua) por la célula de unidad. El valor de la hidratación de 20 se puede determinar experimental por MAS RMN . Un espectro del clatrato del metano registrado en 275 el K y MPa de 3.1 demuestra un pico para cada tipo de la jaula y un pico separado para el metano de la fase de gas . Recientemente, un hidrato del arcilla-metano del intercala fue sintetizado en el cual un complejo del hidrato del metano fue introducido en la capa intermediaria de una arcilla Na-rica de la montmorillonita. La estabilidad de temperatura superior de esta fase es similar a la del hidrato de la estructura I.
Depósitos naturales
Los clatratos del metano se restringen a la litosfera baja (es decir < 2000 profundidad de m). Además, las condiciones necesarias se encuentran solamente cualquiera en las rocas sedimentarias continental polar donde están menos las temperaturas superficiales que 0 °C; o en el sedimento oceánico en las profundidades de agua mayores que 300 m donde está la temperatura del agua inferior alrededor de 2 °C. Los depósitos continentales han estado situados en el Siberia y el Alaska en la piedra arenisca y las camas de la roca sedimentaria en menos que 800 profundidad de m. Los depósitos oceánicos parecen ser extensos en la plataforma continental (véase la fig.) y pueden ocurrir dentro de los sedimentos en profundidad o cerca del interfaz del sedimento-agua. Pueden capsular incluso depósitos más grandes del metano gaseoso.
Oceánico
Hay dos tipos distintos de depósito oceánico. El más común es dominado (el > 99%) por el metano contenido en un clatrato de la estructura I y encontrado generalmente en profundidad en el sedimento. Aquí, el metano es isotópico ligero (el δ13C < el ‰ -60) que indica que está derivado de la reducción microbiana CO 2. Los clatratos en estos depósitos profundos se piensan para tener "in-situ" formada del metano microbiano-producido, pues los valores de δ13C del clatrato y del metano disuelto de alrededor son similares.En el segundo tipo menos común encontró cerca de la superficie del sedimento que algunas muestras tienen una parte más elevada de hidrocarburos de la largo-cadena (metano del <99%) contuvo en un clatrato de la estructura II. El metano es isotópico más pesado (el δ13C es el ‰ -29 a -57) y se piensa para haber emigrado hacia arriba de los sedimentos profundos donde el metano fue formado por la descomposición termal de la materia orgánica . Los ejemplos de este tipo de depósito se han encontrado en el golfo de México y el mar Caspio . El metano en clatratos tiene típicamente una firma isotópica bacteriana y un δ13C alto variable (- el ‰ 40 a -100), con un promedio aproximado del ‰ cerca de -65. Kvenvolden, 1993; Dickens y otros, 1995; Debajo de la zona de clatratos sólidos, los volúmenes grandes de metano pueden ocurrir como burbujas del gas libre en los sedimentos.
La presencia de clatratos en un sitio dado se puede determinar a menudo por la observación de un " Reflector" de simulación inferior; (BSR), que es una reflexión sísmica en el sedimento al interfaz de la zona de la estabilidad del clatrato causó por las densidades desiguales de sedimentos normales y de ésos atadas con los clatratos.
Tamaño del depósito
El tamaño del depósito oceánico del clatrato del metano se sabe mal, y las estimaciones de su tamaño han disminuido por áspero una orden de la magnitud por década desde que primero fue reconocido que los clatratos podrían existir en los océanos durante los años 60 y el 70s. Las estimaciones más altas (e. 3 m ³) fueron basadas en la asunción que los clatratos completamente densos podrían dejar en desorden el piso entero del océano profundo. Sin embargo, las mejoras en nuestra comprensión de la química y de la sedimentología del clatrato han revelado que los hidratos forman solamente en una gama estrecha de profundidades (plataformas continentales ), sólo en algunas localizaciones en la gama de profundidades donde podrían ocurrir (10-30% del GHSZ), y están encontrados típicamente en las concentraciones bajas (0.5% por el volumen) en los sitios en donde ocurren. Las estimaciones recientes obligadas por el muestreo directo sugieren las mentiras globales del inventario entre 1 y 5 m ³ (1 cuatrillón al cuatrillón 5). El depósito de la capa permanente de hielo se ha estimado aproximadamente 400 Gt No se ha hecho C en el ártico, pero ningunas estimaciones de depósitos antárticos posibles. Éstas son granes cantidades. Para la comparación el carbón total en la atmósfera es alrededor 700 gigatons.Estas estimaciones modernas son notablemente más pequeñas que los 10.000 Gt C (2 m ³) propuesta por los trabajadores anteriores como motivación que consideran los clatratos como recurso del combustible fósil (MacDonald 1990, Kvenvolden 1998). Una abundancia más baja de clatratos no elimina su potencial económico, pero un volumen total más bajo y una concentración al parecer baja a lo más localiza en agosto de 2006, China anunció planes para pasar 800 millones de yuan (US$100 millón) durante los 10 años próximos para estudiar los hidratos del gas natural. Una reserva potencialmente económica en el golfo de México puede contener ~1010 m3 del gas.
Clatratos del metano y cambio de clima
considera también:
la hipótesis del arma del clatrato
El metano es un gas de efecto invernadero de gran alcance que, a pesar de su curso de la vida atmosférico de alrededor 12 años, no obstante tiene un potencial del calentamiento del planeta de 62 durante 20 años y 21 durante 100 años (IPCC, 1996; Berner y Berner, 1996; vanLoon y Duffy, 2000). El lanzamiento repentino de granes cantidades de gas natural de depósitos del clatrato del metano se ha presumido mientras que una causa del pasado y el clima futuro cambia posiblemente. Los acontecimientos ligados posiblemente de esta manera son el acontecimiento permianotriásico, el máximo termal de la extinción del Paleocénico-Eoceno.
Hidratos del gas natural (NGH) contra el gas natural licuefecho (LNG) en el transporte
Puesto que los clatratos del metano son estables en una temperatura más alta (−20 contra el °C) −162 que el GASERO, hay un cierto interés en convertir el gas natural en los clatratos algo que licuefaciéndolo al transportarlo en embarcaciones marítimas . Por consiguiente, la producción de NGH del NG en el terminal requeriría una planta más pequeña que el GASERO.
Clatratos del metano en la ficción popular
La madre del del libro de las tormentas por el Juan Barnes ofrece un ejemplo ficticio del cambio de clima catastrófico causado por el lanzamiento del clatrato del metano.
Otro libro es la lotería de la vida al lado Ian Irvine, en el cual la actividad sísmica sin precedente acciona un lanzamiento del hidrato del metano, invirtiendo el enfriamiento global.
hielo del fuego de s de Cussler Clive el 'también menciona el hidrato del metano. Dice de cómo un industrial ruso de la explotación minera quiere detonar una bomba en tres bolsillos apagado de la costa americana que crea tsunamis grandes. El intento era hundir Boston, Charleston, y Miami.
En del anime del el poder ergo, una cadena de explosiones en las reservas del hidrato del metano limpia hacia fuera el 85% de vida humana en la tierra.
En el alemán del bestseller '' el enjambre '' ('' Der Schwarm ''), una inteligencia submarina conocida como los depósitos del hidrato del metano del calor de Yrr para causar tsunamis en el Mar del Norte .
En la cautela de la película, los aviones de combate de gama alta utilizan los motores de la detonación del pulso que utilizan el hidrato del metano como el combustible.
En la gran batalla naval, un episodio Zoids: La fuerza del guarda, el Ultrasaurus podía apartar apagado un ataque del aguijón de la muerte usando cargas de profundidad para encender un bolsillo submarino del hidrato del metano.
Ver también
Desarrollo de energía futuroHidrato del gas, una categoría más general, y problemas y remedios asociados en transporte de la tubería.
Triángulo de Bermudas: los depósitos del hidrato del metano se han presumido como la razón de algunas desapariciones alegadas.
Compuesto de clatrato
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