غول خفته

● استفاده از انرژی نهفته در اعماق اقیانوس
دریا زیر کشتی «Joides» آسوده آرمیده است و روی عرشه آن کارگران شیفت شب به شدت مشغول کار هستند. محل قرار گرفتن کشتی در ۶۵ کیلومتری ساحل شهر ونکوور کانادا است و مته هایی که روی جرثقیل کشتی نصب شده اند، در عمق ۱۶۰۰ متری به کف دریا رسیده اند. کف دریا و لایه اول آن به ضخامت نزدیک به ۱۰ متر انباشته از گل و لای و لجن است و ذرات و نشانه هایی از بزرگ ترین سوخت فسیلی در جهان در آن وجود دارد.
روی قسمت باریک عرشه کشتی، یک دانشمند و محقق که به ماسک مخصوص حفاظتی مجهز است، در حالی که رو به پایین نگاه می کند، به سرعت غلاف پلاستیکی را که رسوبات کف دریا در آن انباشته شده است، سوراخ می کند تا در هنگام مجاورت ناگهانی با هوا نترکد. فرد دیگری یک دوربین مادون قرمز را روی سطح پوسته آن به حرکت درمی آورد.
روی صفحه یک نمایشگر، تصویری به رنگ بنفش تیره نشان دهنده وجود مناطقی با سرمای فوق العاده زیاد است و نوع بافت آن به گونه یی است که در اصطلاح زمین شناسی به آن استخر می گویند و گاز متان بعد از برخورد به محفظه یی از آب به شکل یخ، تغییر شکل می دهد.در اینجا مقدار زیادی هیدرات متان وجود دارد. هیدرات متان (یا متان هیدرات یا یخ متان) شکل جامد آب است که مقدار زیادی متان دارد.
این متان در ساختار بلوری یخ حبس شده است. پیش از این گمان می رفت که هیدرات متان فقط در منطقه های دوردست منظومه شمسی وجود دارد که دما کم و یخ فراوان است. اما مقدار زیادی از هیدرات متان زیر رسوب های کف اقیانوس های زمین نیز یافت شده است. اگر هیدرات متان را از یک بخش بزرگ آن جدا کنیم، شکل و ظاهری شبیه به یک توپ برفی دارد که سفید، سرد و سخت است.
در درجه حرارت اتاق این شباهت به سرعت رنگ می بازد و از این نظر می توان آن را به گلوله برفی تشبیه کرد. این تغییر شکل یا از بین رفتن با سروصدا همراه است. اما اگر شعله کبریتی را به آن نزدیک کنیم، این تفاوت قوی تر شده و مشخص می شود که هیدرات متان در حال سوختن است. بررسی چنین ماده ناپایداری چندان آسان نیست و مدتی است که گروهی از کارشناسان و دانشمندان در حال بررسی جنبه های مختلف آن هستند.
● ماده ناشناخته تا ۳۰ سال پیش
به عقیده پروفسور «کاستنر» که یک اقیانوس شناس است، ۳۰ سال پیش هیدرات ها چیزی جدید و غیرمعمول بودند. در آن زمان هیچ کس از اهمیت آنها با خبر نبود و حتی در این مورد که چه میزان از آن ممکن است وجود داشته باشد، پژوهشی انجام نشده بود. پس از آن افرادی درصدد برآمدند که بررسی های مختلفی را در این زمینه آغاز کنند و متوجه شدند که اگر گاز متان موجود در هیدرات ها با روش مطمئنی از آن استخراج شود، می تواند مقدار بسیار زیادی متان به دست آورد و اگر استخراج گاز متان کنترل نشود، ممکن است باعث صدمات جبران ناپذیری شود که از جمله آنها تسریع در پدیده ناخوشایند گرم شدن زمین و بروز پدیده هایی مانند سونامی ها به دلیل کاهش ناگهانی کف دریا است.
● یک منبع بزرگ از انرژی
براساس پیش بینی های سازمان زمین شناسی ایالات متحده بین یکصد تا هزارها میلیون متر مکعب متان (عمدتاً به صورت هیدرات) در کف اقیانوس های کره زمین وجود دارد که میزان انرژی ذخیره شده در آنها بیش از تمام انرژی است که از دیگر منابع فسیلی در دسترس است.
فقط در کشور امریکا ذخایری از متان که در هیدرات ها وجود دارد معادل ۲۰ هزار میلیون فوت مکعب است. در شرق ایالت های کارولینای شمالی و جنوبی دو منطقه بزرگ وجود دارد که ذخایر موجود در آنها ۱۱۰ بار از میزان مصرف سالانه گاز طبیعی در امریکا بیشتر است. علاوه بر این ذخایر جدید دیگری به تازگی کشف شده اند که یکی از آنها در سانتامونیکای ایالت کالیفرنیا است.
پروفسور کاستنر می گوید مقادیر قابل توجهی از هیدرات متان در آنجا وجود دارد و چه بخواهید و چه نخواهید می توان بسته به چگونگی توزیع به عنوان یک منبع انرژی از آنها استفاده کرد و این همان چیزی است که ما در جست وجوی آن هستیم.
● زیر اقیانوس ها
هیدرات ها در شرایط خاص یعنی فشار بسیار زیاد و دمای کم حالت پایدار دارند و این همان شرایط کف اقیانوس ها است. در این حالت، آب اطراف مولکول های گاز را فراگرفته و با تشکیل یک ساختار کریستالی آن را جامد می کند. یکی از اهداف برنامه تحقیقاتی در این زمینه بررسی عوامل کنترل کننده این پدیده است، آن هم در جایی که این پدیده رخ می دهد. البته آنچه تاکنون مشخص شده، این است که نوع لجن یا گل ولای کف دریا بسیار اهمیت دارد.
اگر بخواهیم از نظر آرایش دریایی به این پدیده بنگریم، باید بگوییم که چنانچه گل ولای و لجن یکدست و ظریفی در کف دریا و در منطقه یی از آن وجود داشته باشد، این نشان دهنده گستردگی هیدرات ها است.
شن و ماسه یی که در زیر لایه یخی اقیانوس قرار گرفته است، تمایل دارند که در منطقه یی متراکم شوند که این منطقه با زیرساخت های گاز و نمک تلاقی پیدا می کنند.
● رام کردن هیدرات های متان
تاکنون دو روش مختلف استخراج در آزمایشگاه با موفقیت به انجام رسیده است. در اولین روش که به آن «کاستن از فشار» گفته می شود، یک سوراخ در لایه هیدرات برای کاهش فشار حفر می شود که این امر باعث گسستگی هیدرات ها و جریان یافتن گاز درون لوله های مخصوص به سمت سطح زمین می شود. روش دوم تزریق حرارت است که در این روش با پمپ کردن آب داغ، هیدرات ها ناپایدار شده و گاز از آنها خارج می شود. از آنجایی که روش کاستن از فشار، به انرژی کمتری نیاز دارد، روش بهتری محسوب می شود، البته روش سومی هم وجود دارد که به نظر می رسد بسیار موثر تر از روش های قبلی است، اما متاسفانه تاکنون فقط در آزمایشگاه بررسی شده است.
در این روش با تزریق دی اکسیدکربن به هیدرات موجب می شوند که متان از آن جدا شود. مزیت خاص این روش این است که مقدار بسیار زیادی از گازهای گلخانه یی که باعث گرم شدن کره زمین می شوند، با این روش از بین می روند. اگر گاز متان به طور مستقیم به طرف جو حرکت کند (این گاز متان همان محصول استخراج است) وقایعی مانند بروز زلزله یا پدیده گرم شدن آب اقیانوس ها دور از انتظار نیست. متان گاز گلخانه یی است که قابلیت جذب گرمای آن ۲۱ برابر دی اکسیدکربن است. امروزه میزان متانی که در هیدرات ها وجود دارند، سه هزار برابر بیش از آن چیزی است که در اتمسفر انباشته شده است. به هر حال این انرژی نهفته در یخ های اقیانوس بسیاری از نیازهای بشر را برطرف می کند.

ترجمه؛ علیرضا سزاوار

منبع : روزنامه اعتماد