Minedrift 'Ice That Burns'

Fanget i molekylære bure, der ligner is, på bunden af ​​havet og i terrestrisk permafrost over hele verden, er en forsyning af naturgas, der efter konservative skøn svarer til det dobbelte af mængden af ​​energi, der er indeholdt i alle andre fossile brændstoffer, der er tilbage i jordskorpen. Spørgsmålet har været, om ikke denne enorme reserve af energi, kendt som metanhydrater, eksisterede i naturen i en form, der var værd at forfølge, og om ikke teknologien eksisterede til at høste den.

Dig deep: En borerig på Alaskas nordlige skråning, der hjalp USGS med at vurdere mængden af ​​naturgas, der kunne indvindes fra området.

Sidste fredag ​​annoncerede United States Geological Survey (USGS) opdagelsen af ​​egnede forhold til minedrift af metanhydrater 1.000 meter under havbunden i den Mexicanske Golf. Sammen med Chevron og det amerikanske energiministerium opdagede USGS reserven af ​​hydrater i høje koncentrationer i 15 til 30 meter tykke sandlejer – forhold meget lig terrestriske metanhydratreserver, som allerede har givet kommercielt brugbar strømning satser. Disse aflejringer er væsentligt forskellige fra de gashydrater, der tidligere er blevet opdaget i amerikansk kystfarvande, som findes i relativt lavt vand ved havbundens overflade og er blevet en bekymring for klimaforskere på grund af deres potentiale til at smelte hurtigt og frigive store mængder af metan i atmosfæren.

I foråret 2008 fastslog en fælles canadisk-japansk ekspedition i Mallik i Northwest Territories, Canada, at metanhydrater kunne høstes ved at bruge en vandpumpe til at tage trykket af en brønd, der allerede var boret i reservatet. Dette indebar at sænke trykket ved at pumpe det vand ud, der naturligt ophobes i brønden. Det er afgørende, at det kun krævede 10 til 15 procent af energien repræsenteret af gassen, der strømmede ud af brønden, hvilket gør det til en meget mere levedygtig tilgang end tidligere metoder, der blev brugt til at høste hydrater, som involverede at smelte dem med varmt vand. Standard olie- og gasboreudstyr blev brugt til at genindtræde i en gammel brønd boret til en dybde på 3.500 fod og derefter renovere den ved at fore hele brønden med længder af stålrør, der cementerede på plads for at forhindre den i at kollapse.

Hydrater kræver både kolde temperaturer og højt tryk for at dannes; eliminering af begge tilstande frigør gassen fra dens iskolde bur, men tidligere forsøg på at gøre dette ved at opvarme hydraterne viste sig uoverkommeligt vanskelige. Den canadisk-japanske ekspedition producerede med succes op til 4.000 kubikmeter gas om dagen under et seks-dages forsøg i 2008 ved hjælp af trykaflastning.

Jeg tror, ​​at [den Mexicanske Golffund] og Mallik er to revolutionære begivenheder, siger Timothy Collett, en geolog hos USGS og en af ​​verdens førende myndigheder på gashydrater.

Selvom ingen tror på, at alle verdens metanhydrater vil kunne genvindes, er omfanget af globale reserver blevet beskrevet af det amerikanske energiministerium som svimlende. De forekommer overalt, hvor vand, metan, lave temperaturer og højtryk forekommer sammen - med andre ord i de 23 procent af verdens landareal dækket af permafrost og på bunden af ​​havet, især kontinentalsoklen.

Øget interesse for naturligt forekommende metanhydrater er drevet af ønsket om energiuafhængighed fra Mellemøsten og Rusland og af behovet for at finde energikilder med mindre potentiel indvirkning på klimaet end kul. (Naturgas producerer halvt så meget kulstof som kul pr. energienhed.) Dette afspejles af en eksponentiel vækst i antallet af videnskabelige artikler udgivet om emnet om året, iflg. Carolyn Koh , meddirektør for Center for Hydrate Research ved Colorado School of Mines. Mere end et dusin ekspeditioner designet til at høste eller prøve terrestriske og marine hydratreserver er blevet lanceret siden 2001, ikke kun i USA og Canada, men også i Japan, Korea, Kina og Indien, ifølge Collett.

Mens USGS endnu ikke har beregnet den samlede størrelse af den potentielle metanhydratreserve i den Mexicanske Golf, har Collett og hans kolleger beregnet omfanget af en anden meget mere tilgængelig reserve, hvor de håber at kunne perfektionere den teknologi, der kræves til langsigtet produktion af metanhydrater: Alaskas nordskråning.

North Slope er allerede hjemsted for en hel del konventionel olie- og naturgasudvinding (det er den nordlige endestation af trans-Alaska-rørledningen), og det er, ikke tilfældigt, kun et par hundrede miles vest for Mallik.

USGS brugte sofistikerede tredimensionelle modellerings- og vurderingsteknikker til at estimere den sandsynlige mængde af genvindelig gas fra Alaskas nordskråning: medianudbyttet blev beregnet til at være 85,4 billioner kubikfod, eller fire gange så meget naturgas, som USA bruger i en år. Modellen blev bygget ved hjælp af seismometre, der kigger ind i jorden som sonar og lytter efter udbredelsen af ​​lydbølger genereret af en kontrolleret kilde; registreringer af disse data kan omdannes til et komplet billede af størrelsen og formen af ​​hydratreserverne.

Dette ville være den største enkelt vurderede mængde af gasressourcer i USA, siger Collett, der advarer om, at hans beregninger kun afspejler, hvad der er teknisk produceret fra feltet, men ikke tager højde for, om det vil være økonomisk at gøre det.

Mallik har lært videnskabsmænd, hvordan man producerer gas fra metanhydrater, og reservoirerne i Alaskas nordskråning og den Mexicanske Golf tyder på, at Mallik ikke er et unikt tilfælde. Den virkelige udfordring bliver dog at finde ud af, hvordan man udvinder tilstrækkelig gas økonomisk. Dette afhænger af hydraternes nærhed til eksisterende rørledninger og prisen og tilgængeligheden af ​​naturgas: Ingen vil trods alt betale for at udvikle nye ressourcer, før de gamle er blevet tilstrækkeligt dyre.

Til dato er ingen af ​​verdens udvindings- eller vurderingsforsøg primært blevet finansieret af industrien. Virksomheder, der har deltaget i metanhydrat-feltforskning i Nordamerika, omfatter Chevron, ConocoPhilips og BP.

Spørgsmålet er, om industrien har mulighed for at stå på egen hånd uden statsstøtte? siger Collett. På et tidspunkt vil de være det, og vi tror, ​​at vi nu nærmer os det bristepunkt.

USA er ikke det eneste land med planer om at forsøge sig med langsigtede produktionstest af metanhydrater. Japan bruger langt de fleste penge på metanhydratforskning; det gav det meste af midlerne til Mallik-testene, som blev sponsoreret af Japan Oil, Gas and Metals National Corporation og af Natural Resources Canada, med feltoperationer af Aurora College/Aurora Research Institute og støtte fra Inuvialuit Oilfield Services.

Ifølge Center for Hydrate Research's Koh investerer Japan massivt i forsøg på at høste dybhavshydratreserver opdaget ud for Japans sydlige kyst i Nankai-truget.

Japanerne planlægger kommerciel produktion fra Nankai Trough inden 2017, siger Koh. Hvis det lykkes, vil Japan udnytte de første indenlandske fossile brændstoffer, landet nogensinde har kendt.

skjule