up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله هيدرات ها PDF
QR code - هيدرات ها

هيدرات ها

استفاده از انرژي نهفته در اعماق اقيانوس

● استفاده از انرژي نهفته در اعماق اقيانوس
دريا زير کشتي «Joides» آسوده آرميده است و روي عرشه آن کارگران شيفت شب به شدت مشغول کار هستند. محل قرار گرفتن کشتي در ۶۵ کيلومتري ساحل شهر ونکوور کانادا است و مته هايي که روي جرثقيل کشتي نصب شده اند، در عمق ۱۶۰۰ متري به کف دريا رسيده اند. کف دريا و لايه اول آن به ضخامت نزديک به ۱۰ متر انباشته از گل و لاي و لجن است و ذرات و نشانه هايي از بزرگ ترين سوخت فسيلي در جهان در آن وجود دارد.
روي قسمت باريک عرشه کشتي، يک دانشمند و محقق که به ماسک مخصوص حفاظتي مجهز است، در حالي که رو به پايين نگاه مي کند، به سرعت غلاف پلاستيکي را که رسوبات کف دريا در آن انباشته شده است، سوراخ مي کند تا در هنگام مجاورت ناگهاني با هوا نترکد. فرد ديگري يک دوربين مادون قرمز را روي سطح پوسته آن به حرکت درمي آورد.
روي صفحه يک نمايشگر، تصويري به رنگ بنفش تيره نشان دهنده وجود مناطقي با سرماي فوق العاده زياد است و نوع بافت آن به گونه يي است که در اصطلاح زمين شناسي به آن استخر مي گويند و گاز متان بعد از برخورد به محفظه يي از آب به شکل يخ، تغيير شکل مي دهد.در اينجا مقدار زيادي هيدرات متان وجود دارد. هيدرات متان (يا متان هيدرات يا يخ متان) شکل جامد آب است که مقدار زيادي متان دارد.
اين متان در ساختار بلوري يخ حبس شده است. پيش از اين گمان مي رفت که هيدرات متان فقط در منطقه هاي دوردست منظومه شمسي وجود دارد که دما کم و يخ فراوان است. اما مقدار زيادي از هيدرات متان زير رسوب هاي کف اقيانوس هاي زمين نيز يافت شده است. اگر هيدرات متان را از يک بخش بزرگ آن جدا کنيم، شکل و ظاهري شبيه به يک توپ برفي دارد که سفيد، سرد و سخت است.
در درجه حرارت اتاق اين شباهت به سرعت رنگ مي بازد و از اين نظر مي توان آن را به گلوله برفي تشبيه کرد. اين تغيير شکل يا از بين رفتن با سروصدا همراه است. اما اگر شعله کبريتي را به آن نزديک کنيم، اين تفاوت قوي تر شده و مشخص مي شود که هيدرات متان در حال سوختن است. بررسي چنين ماده ناپايداري چندان آسان نيست و مدتي است که گروهي از کارشناسان و دانشمندان در حال بررسي جنبه هاي مختلف آن هستند.
● ماده ناشناخته تا ۳۰ سال پيش
به عقيده پروفسور «کاستنر» که يک اقيانوس شناس است، ۳۰ سال پيش هيدرات ها چيزي جديد و غيرمعمول بودند. در آن زمان هيچ کس از اهميت آنها با خبر نبود و حتي در اين مورد که چه ميزان از آن ممکن است وجود داشته باشد، پژوهشي انجام نشده بود. پس از آن افرادي درصدد برآمدند که بررسي هاي مختلفي را در اين زمينه آغاز کنند و متوجه شدند که اگر گاز متان موجود در هيدرات ها با روش مطمئني از آن استخراج شود، مي تواند مقدار بسيار زيادي متان به دست آورد و اگر استخراج گاز متان کنترل نشود، ممکن است باعث صدمات جبران ناپذيري شود که از جمله آنها تسريع در پديده ناخوشايند گرم شدن زمين و بروز پديده هايي مانند سونامي ها به دليل کاهش ناگهاني کف دريا است.
● يک منبع بزرگ از انرژي
براساس پيش بيني هاي سازمان زمين شناسي ايالات متحده بين يکصد تا هزارها ميليون متر مکعب متان (عمدتاً به صورت هيدرات) در کف اقيانوس هاي کره زمين وجود دارد که ميزان انرژي ذخيره شده در آنها بيش از تمام انرژي است که از ديگر منابع فسيلي در دسترس است.
فقط در کشور امريکا ذخايري از متان که در هيدرات ها وجود دارد معادل ۲۰ هزار ميليون فوت مکعب است. در شرق ايالت هاي کاروليناي شمالي و جنوبي دو منطقه بزرگ وجود دارد که ذخاير موجود در آنها ۱۱۰ بار از ميزان مصرف سالانه گاز طبيعي در امريکا بيشتر است. علاوه بر اين ذخاير جديد ديگري به تازگي کشف شده اند که يکي از آنها در سانتامونيکاي ايالت کاليفرنيا است.
پروفسور کاستنر مي گويد مقادير قابل توجهي از هيدرات متان در آنجا وجود دارد و چه بخواهيد و چه نخواهيد مي توان بسته به چگونگي توزيع به عنوان يک منبع انرژي از آنها استفاده کرد و اين همان چيزي است که ما در جست وجوي آن هستيم.
● زير اقيانوس ها
هيدرات ها در شرايط خاص يعني فشار بسيار زياد و دماي کم حالت پايدار دارند و اين همان شرايط کف اقيانوس ها است. در اين حالت، آب اطراف مولکول هاي گاز را فراگرفته و با تشکيل يک ساختار کريستالي آن را جامد مي کند. يکي از اهداف برنامه تحقيقاتي در اين زمينه بررسي عوامل کنترل کننده اين پديده است، آن هم در جايي که اين پديده رخ مي دهد. البته آنچه تاکنون مشخص شده، اين است که نوع لجن يا گل ولاي کف دريا بسيار اهميت دارد.
اگر بخواهيم از نظر آرايش دريايي به اين پديده بنگريم، بايد بگوييم که چنانچه گل ولاي و لجن يکدست و ظريفي در کف دريا و در منطقه يي از آن وجود داشته باشد، اين نشان دهنده گستردگي هيدرات ها است.
شن و ماسه يي که در زير لايه يخي اقيانوس قرار گرفته است، تمايل دارند که در منطقه يي متراکم شوند که اين منطقه با زيرساخت هاي گاز و نمک تلاقي پيدا مي کنند.
● رام کردن هيدرات هاي متان
تاکنون دو روش مختلف استخراج در آزمايشگاه با موفقيت به انجام رسيده است. در اولين روش که به آن «کاستن از فشار» گفته مي شود، يک سوراخ در لايه هيدرات براي کاهش فشار حفر مي شود که اين امر باعث گسستگي هيدرات ها و جريان يافتن گاز درون لوله هاي مخصوص به سمت سطح زمين مي شود. روش دوم تزريق حرارت است که در اين روش با پمپ کردن آب داغ، هيدرات ها ناپايدار شده و گاز از آنها خارج مي شود. از آنجايي که روش کاستن از فشار، به انرژي کمتري نياز دارد، روش بهتري محسوب مي شود، البته روش سومي هم وجود دارد که به نظر مي رسد بسيار موثر تر از روش هاي قبلي است، اما متاسفانه تاکنون فقط در آزمايشگاه بررسي شده است.
در اين روش با تزريق دي اکسيدکربن به هيدرات موجب مي شوند که متان از آن جدا شود. مزيت خاص اين روش اين است که مقدار بسيار زيادي از گازهاي گلخانه يي که باعث گرم شدن کره زمين مي شوند، با اين روش از بين مي روند. اگر گاز متان به طور مستقيم به طرف جو حرکت کند (اين گاز متان همان محصول استخراج است) وقايعي مانند بروز زلزله يا پديده گرم شدن آب اقيانوس ها دور از انتظار نيست. متان گاز گلخانه يي است که قابليت جذب گرماي آن ۲۱ برابر دي اکسيدکربن است. امروزه ميزان متاني که در هيدرات ها وجود دارند، سه هزار برابر بيش از آن چيزي است که در اتمسفر انباشته شده است. به هر حال اين انرژي نهفته در يخ هاي اقيانوس بسياري از نيازهاي بشر را برطرف مي کند.

کربوهيدراتها ، منبع مهم غذايي اند. کربوهيدراتها همچنين به عنوان واحدهاي سازنده چربيها و نوکلئيک اسيدها عمل مي کنند. سلولز ، نشاسته و قند معمولي ، کربو ...

● کربوهيدراتها ، منبع مهم غذايي کربوهيدراتها ، منبع مهم غذايي اند. کربوهيدراتها همچنين به عنوان واحدهاي سازنده چربيها و نوکلييک اسيدها عمل مي کنند. سل ...

● کربوهيدراتها ، منبع مهم غذايي کربوهيدراتها ، منبع مهم غذايي‌اند. کربوهيدراتها همچنين به عنوان واحدهاي سازنده چربيها و نوکلييک اسيدها عمل مي‌کنند. سل ...

کربوهيدراتها ، منبع مهم غذايي بدين ترتيب کربوهيدراتها ، منبع مهم غذايي‌اند. کربوهيدراتها همچنين به عنوان واحدهاي سازنده چربيها و نوکلييک اسيدها عمل مي ...

● فناوري نانو در بسته بندي موادغذايي درصنايع و شرکت ها: در حال حاضر شرکت هاي زيادي مانند Unilever, keystone,Hershey,food,nestle مشغول کار روي نانو غذا ...

● کربوهيدرات چيست؟ بخش اعظم رژيم غذايي شما را هيدراتهاي کربن تشکيل مي دهند . اکسيداسيون کربوهيدراتها مسير اصلي توليد انرژي در بدن شماست ( در اين مورد ...

کربوهيدراتها براي موجودات زنده منبع اصلي انرژي به شمار مي روند. در جيره غذايي ، منبع اصلي کربوهيدرات نشاسته است که بوسيله ياخته هاي گياهي ساخته شده و ...

معادله شيميايي واکنش بين هيدروژن و اکسيژن و تشکيل آب از قرار زير است: 2H2 +O2 = 2H2O هر مولکول آب داراي يک ناحيه مثبت و يک ناحيه منفي است که اين دو نا ...

دانلود نسخه PDF - هيدرات ها