MOSCOU, 18 de janeiro. /TASS/. Matemáticos russos criaram um modelo para o desenvolvimento de depósitos da fonte mais rica de gás natural do planeta - hidratos de gás, cuja concentração é alta na zona do Ártico, e os cientistas da Skoltech propuseram uma tecnologia para extrair metano de hidratos. Especialistas disseram à TASS como a produção desse metano ajudará a reduzir o efeito estufa, quais são as vantagens de novas pesquisas e se há perspectivas para o desenvolvimento industrial de hidratos de gás na Rússia.

Contra o efeito estufa

Os hidratos de gás são compostos cristalinos sólidos de gelo e gás, também chamados de "gelo combustível". Na natureza, eles são encontrados na espessura do fundo do oceano e nas rochas do permafrost, por isso é muito difícil extraí-los - você precisa perfurar poços a uma profundidade de várias centenas de metros e depois extrair gás natural de depósitos de gelo e transporte -lo para a superfície. Os petroleiros chineses conseguiram fazer isso no Mar da China Meridional em 2017, mas para isso tiveram que ir mais fundo no fundo do mar em mais de 200 metros, apesar de a profundidade na área de produção exceder 1,2 km.

Os pesquisadores consideram os hidratos de gás uma fonte promissora de energia, que pode ser procurada, em particular, por países que são limitados em outros recursos energéticos, como Japão e Coréia do Sul. As estimativas do teor de metano, cuja combustão fornece energia, em hidratos de gás no mundo variam: de 2,8 quatrilhões de toneladas de acordo com o Ministério de Energia da Federação Russa a 5 quatrilhões de toneladas de acordo com a Agência Mundial de Energia (IEA). Mesmo estimativas mínimas refletem enormes reservas: para comparação, a BP (British Petroleum) Corporation estimou o volume global de reservas de petróleo em 2015 em 240 bilhões de toneladas.

"De acordo com as estimativas de algumas organizações, principalmente Gazprom VNIIGAZ, os recursos de metano em hidratos de gás no território da Federação Russa variam de 100 a 1.000 trilhões de metros cúbicos, na zona do Ártico, incluindo os mares, até 600-700 trilhões de metros cúbicos, mas isso é muito aproximado", disse Yevgeny Chuvilin, pesquisador líder do Centro de Produção de Hidrocarbonetos do Instituto de Ciência e Tecnologia Skolkovo (Skoltech), à TASS.

Além da própria fonte de energia, os hidratos de gás podem se tornar uma salvação dos gases de efeito estufa, o que ajudará a deter o aquecimento global. Os vazios liberados de metano podem ser preenchidos com dióxido de carbono.

"Segundo os pesquisadores, os hidratos de metano contêm mais de 50% do carbono do total conhecido das reservas mundiais de hidrocarbonetos. Esta não é apenas a fonte mais rica de gás hidrocarboneto em nosso planeta, mas também um possível reservatório de dióxido de carbono, considerado um efeito estufa. Você pode matar dois coelhos com uma cajadada só - pegue metano, queime-o para gerar energia e bombeie em seu lugar o dióxido de carbono obtido durante a combustão, que tomará o lugar do metano no hidrato", disse Nail Musakaev, vice-diretor de pesquisa científica trabalho da filial de Tyumen do Instituto de Mecânica Teórica e Aplicada da Filial Siberiana da Academia Russa de Ciências, disse à TASS.

Em condições de permafrost

Hoje, os pesquisadores identificam três principais métodos promissores para a extração de hidratos de gás.

"Antes de extrair o gás dos hidratos, é necessário decompô-los em componentes - gás e água ou gás e gelo. Os principais métodos de produção de gás podem ser distinguidos - baixando a pressão no fundo do poço, aquecendo a formação com água quente ou vapor, fornecendo inibidores (substâncias para a decomposição de hidratos de gás - aprox. TASS)", explicou Musakaev.

Cientistas de Tyumen e Sterlitamak criaram um modelo matemático para a produção de metano no permafrost. Destaca-se que leva em consideração o processo de formação de gelo durante o desenvolvimento do campo.

“A formação de gelo tem prós e contras: pode entupir equipamentos, mas, por outro lado, a decomposição do hidrato de gás em gás e gelo requer três vezes menos energia do que a decomposição em gás e água”, disse Musakaev.

A vantagem da modelagem matemática é a capacidade de prever o cenário para o desenvolvimento de depósitos de hidratos de gás, inclusive avaliando a eficiência econômica dos métodos de extração de gás desses depósitos. Os resultados podem ser de interesse para projetar organizações envolvidas no planejamento e exploração de depósitos de hidrato de gás, observou o cientista.

A Skoltech também está desenvolvendo tecnologias para extrair metano de hidratos. Juntamente com colegas da Universidade Heriot-Watt em Edimburgo, os cientistas da Skoltech propuseram extrair metano de hidratos de gás bombeando ar para a formação rochosa. "Esse método é mais econômico que os existentes e tem menos impacto no meio ambiente", explicou Chuvilin.

Este método assume que o dióxido de carbono ou nitrogênio é injetado no reservatório e os hidratos de gás se decompõem em componentes devido à diferença de pressão. "Ainda estamos realizando estudos metodológicos para testar o método e sua eficácia. Ainda falta muito para a criação da tecnologia, enquanto estamos criando as bases físico-químicas dessa tecnologia", enfatizou o cientista.

Segundo Chuvilin, não existem tecnologias completamente prontas na Rússia para a extração eficiente de metano de hidratos, pois não há programas direcionados para apoiar essa direção científica. Mas o desenvolvimento ainda está em andamento. "Talvez os hidratos de gás não se tornem o principal recurso energético do futuro, mas seu uso certamente exigirá o desenvolvimento de novos conhecimentos", acrescentou Musakaev.

Conveniência econômica

A exploração e desenvolvimento de depósitos de hidratos de gás é considerado entre as perspectivas de longo prazo para a produção de gás pela previsão para o desenvolvimento do complexo de combustível e energia da Rússia para o período até 2035. O documento observa que os hidratos de gás podem se tornar "um fator na indústria global de energia apenas em 30-40 anos", mas um cenário inovador não é descartado. De qualquer forma, o desenvolvimento de hidratos levará a uma redistribuição global no mercado mundial de recursos de combustível - os preços do gás diminuirão e as empresas de mineração só poderão economizar receita capturando novos mercados e aumentando as vendas. Para o desenvolvimento em massa de tais depósitos, é necessário criar novas tecnologias, melhorar e reduzir o custo das existentes, observa a estratégia.

Dada a inacessibilidade dos hidratos e a complexidade de sua produção, especialistas os chamam de fonte promissora de energia, mas observam que essa não é uma tendência nos próximos anos – os hidratos exigem novas tecnologias que ainda estão sendo desenvolvidas. E nas condições de produção bem estabelecida de gás natural, o metano de hidratos não está na posição mais vantajosa. No futuro, tudo dependerá da conjuntura do mercado de energia.

Aleksey Cheremisin, vice-diretor do Centro Skoltech de Produção de Hidrocarbonetos, acredita que o metano a partir de hidratos não será produzido em breve apenas por causa das reservas existentes de gás tradicional.

"O momento da produção comercial depende tanto da tecnologia economicamente disponível para buscar, localizar e produzir gás, quanto de fatores de mercado. Na minha opinião, a produção industrial na Federação Russa não começará antes de 10 anos", disse o especialista.

Segundo Chuvilin, há campos na Rússia onde o metano a partir de hidratos de gás pode ser produzido nos próximos 10 anos, e isso será bastante promissor. "Em alguns campos de gás no norte da Sibéria Ocidental, quando os reservatórios tradicionais de gás se esgotam, é possível desenvolver horizontes sobrepostos, onde o gás também pode estar na forma hidratada. Isso é possível na próxima década, tudo dependerá do custo de transportadores de energia", resumiu o interlocutor da agência.

Vladimir FRADKIN

Na consciência de massa, os portadores de energia alternativa são exclusivamente fontes de energia renovável - o Sol, o vento, a biomassa, as ondas do mar e afins. Há, no entanto, outra fonte de energia muito promissora, embora não renovável: o metano do fundo do mar. Muita gente nem sabe de sua existência, o que, em geral, é desculpável: afinal, até bem pouco tempo, os cientistas também não sabiam. Enquanto isso, enormes reservas de metano são armazenadas no fundo do mar! É verdade que está lá em uma forma encadernada - na forma de hidratos sólidos.

A formação de hidratos de metano, ou seja, seus compostos com a água, ocorre sob a influência de alta pressão e baixa temperatura - em condições bastante típicas das profundezas oceânicas. Onde a placa oceânica, em movimento, passa por baixo da continental, existem zonas de forte compressão. São eles que espremem o metano formado na espessura dos depósitos orgânicos. Uma dessas zonas tectônicas está localizada na costa oeste da América do Norte. A expedição, que foi lá em busca de hidrato de metano, de fato o encontrou, mas a principal sensação foi que seus enormes depósitos foram descobertos diretamente na superfície do fundo do mar. O professor Jurgen Minert, pesquisador do Centro Alemão de Pesquisa Geomar com sede em Kiel, diz: “Temos razões para acreditar que a mistura de gás contida nesta rocha é de 98 a 99 por cento de metano. Quando uma amostra de solo do fundo do mar é trazida a bordo, o gás começa a escapar imediatamente. As manchas pretas indicam um aumento do teor de carbono nos depósitos sedimentares. Em outras palavras, o metano encontrado no fundo do mar é produto da decomposição da matéria orgânica, resultado da morte de organismos vivos, ou seja, tem origem biogênica, não termogênica.”

Amostras de hidrato de gás recuperadas na costa dos Estados Unidos foram cuidadosamente armazenadas em tanques especiais de armazenamento a frio e estudadas - por exemplo, no Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research em Bremerhaven. Aqui está um dos poucos laboratórios em que foram criadas condições para garantir a segurança do hidrato de gás em sua forma original. Ou seja, a temperatura ambiente é mantida em -27°C, então os pesquisadores são obrigados a trabalhar com macacões especiais e luvas quentes. Pedaços de hidrato de gás levantados do fundo do mar parecem pedaços de gelo enrolados na lama. Na verdade, este é um gelo com alto teor de metano. As amostras são cortadas nas placas mais finas, cada seção é fotografada, e só depois disso o hidrato é submetido à análise química. Jens Greinert, do Centro de Pesquisa Geomar, explica: “É principalmente metano. É 98% metano, mas o resto - pode ser sulfeto de hidrogênio, dióxido de carbono - é de grande interesse para nós, pois as impurezas determinam em grande parte em que condições o hidrato é estável e em que não é. Sabendo disso, pode-se começar a estudar a questão de quando e como os hidratos de metano são formados, quando e como eles se decompõem.

Os climatologistas também mostram um interesse considerável no trabalho dos geofísicos. Aos seus olhos, o metano não é tanto uma fonte de energia valiosa quanto um dos principais culpados do aquecimento global.

“O metano é conhecido por ser o terceiro maior gás de efeito estufa. É geralmente aceito que os oceanos e, especialmente, os mares periféricos são uma importante fonte de metano. Mas muitas vezes os cientistas não conseguem avaliar qualitativamente se o mar libera metano na atmosfera ou, ao contrário, se liga ao metano atmosférico, formando hidratos. E não há necessidade de falar sobre a avaliação quantitativa desses processos hoje. Entretanto, esta é uma questão muito importante. E esperamos que nossos novos instrumentos ajudem a encontrar a resposta para isso, diz Klaus Weitkamp, ​​funcionário do Centro de Pesquisa GKSS em Geesthacht, especializado na criação de sensores de gás altamente sensíveis. Mas quais são as reservas de metano em hidratos de gás? Eles podem ter um impacto significativo no clima - por exemplo, se, como resultado do aquecimento global, os hidratos que ficam no fundo sob a coluna de água começarem a se decompor em componentes constituintes e todo o metano for para a atmosfera? Gerhard Bormann, do Centro de Pesquisa Geomar, diz: “Há estimativas de que cerca de 50% de todo o carbono da Terra está contido nesses hidratos. Imagine, temos falado tanto sobre o conteúdo de dióxido de carbono na atmosfera, sobre o ciclo do carbono na natureza, e até agora não levamos em conta um componente tão importante desse processo! No entanto, todos os cálculos que usamos são muito aproximados. Prevendo onde e em que quantidade os campos de hidratos de gás subaquáticos podem ser encontrados, procedemos a observações sísmicas e estudos geofísicos. Mas para aumentar a confiabilidade das previsões, é necessário realizar sondagens e medições nas áreas do oceano onde se prevê a presença de hidratos de metano e analisar os resultados obtidos. Até agora, estamos apenas no início da jornada, mas acho que o estudo de hidratos de gás se tornará um tópico-chave para os próximos anos e possivelmente décadas.”

A busca por hidratos de metano é realizada nas mais diversas áreas dos oceanos do mundo e com o envolvimento dos mais modernos equipamentos especiais. Vale ressaltar que, ao mesmo tempo, os geofísicos não poupam esforços para estudar a flora e a fauna bentônicas. O fato é que os habitantes do fundo do mar podem servir como uma espécie de indicadores que indicam a presença de um depósito de hidrato de gás nas profundezas. O biólogo Peter Linke, funcionário do Centro de Pesquisas Geomar, diz: “Entre os blocos calcários que surgiram no fundo como resultado de processos geoquímicos e tectônicos, fluem líquidos contendo metano, que são a base para a existência de uma certa tipo de molusco. A presença desses moluscos é um sinal seguro para nós de que o metano está sendo liberado das profundezas daqui. É claro que os moluscos não podem se alimentar de metano como tal - é tão venenoso para eles quanto para os humanos. Aqui estamos lidando com um exemplo típico de simbiose: um líquido contendo metano é assimilado por bactérias especiais que vivem no manto dos moluscos. E os próprios moluscos se alimentam dos resíduos dessas bactérias, o que lhes permite existir em tal profundidade onde a luz solar praticamente não penetra. Naturalmente, os moluscos tendem a se estabelecer o mais próximo possível da fonte de alimento, ou seja, daquelas rachaduras e fendas em depósitos calcários, de onde saem líquidos contendo metano. Por sua vez, esses moluscos servem de alimento para alguns outros tipos de fauna marinha. Ou seja, aqueles lugares em que, segundo nossas estimativas, existem condições para a formação de hidratos de gás, são uma espécie de oásis no deserto das profundezas do mar.

Moluscos recuperados do fundo do mar durante uma expedição à costa dos Estados Unidos foram, é claro, submetidos ao estudo mais minucioso. Eles foram dissecados, então o carbono foi isolado dos tecidos da concha e do manto, ligando-o em dióxido de carbono, e analisado usando um espectrômetro de massa. O alto teor do isótopo de carbono С12 nos permitiu concluir que os moluscos realmente se alimentavam dos líquidos que lavavam os depósitos de hidrato de gás.

Mas encontrar esses mesmos moluscos acabou sendo difícil: inúmeras amostras de solo do fundo do mar nos locais onde, com base em considerações geofísicas, se supunham depósitos de hidratos de gás, não deram um resultado positivo por muito tempo. Por quê?

“Ou eles não pesquisaram o suficiente, ou as fontes de metano, que antes forneciam alimentos e serviam de base para a existência desses moluscos, agora estão empobrecidas ou secaram completamente. Para os moluscos, isso é um desastre, eles estão morrendo. Para nós, isso é uma evidência de que as fontes são pobres ou vazias. Se encontrarmos uma grande colônia de moluscos vivos, isso nos dá motivos para acreditar que existem fontes significativas de metano aqui. Se não houver moluscos ou encontrarmos apenas conchas vazias, isso significa que provavelmente não há liberação intensiva de líquidos contendo metano aqui - continua Peter Linke, membro da expedição que descobriu ricos depósitos de hidrato de metano e colônias de moluscos que os acompanham ao largo da costa dos Estados Unidos, e no Mar Arábico ao largo da costa do Paquistão.

No entanto, os cientistas estão mais interessados ​​nos mares frios do Extremo Norte e do Extremo Sul. Em particular, o Mar de Okhotsk. O professor Erwin Suess, que há muitos anos dirige o Centro de Pesquisa Geomar, enfatiza o aspecto climatológico: “A fonte de metano no Mar de Okhotsk, como em muitos outros mares periféricos, são os hidratos. O mar de Okhotsk é coberto de gelo por mais de 9 meses por ano, e o metano que sobe do fundo é retido por essa cobertura de gelo. Na primavera, quando o gelo começa a derreter, enormes massas de metano são liberadas na atmosfera em questão de semanas. Dada a importância do metano como gás de efeito estufa, o impacto dessas emissões sazonais no clima global deve ser estudado com muito cuidado. Isso ajudará a entender as tendências e os mecanismos das mudanças climáticas que ocorrem na Terra”.

Para entender o que significa as mudanças de escala Erwin Suess, deve-se levar em conta a seguinte figura: de um metro cúbico de hidrato extraído do fundo do mar, são liberados 164 metros cúbicos de metano gasoso! Ou seja, estamos falando, por um lado, do colossal potencial energético escondido nos hidratos de metano e, por outro, do grande perigo que esses hidratos podem representar para o clima do planeta. E o fato de que os depósitos de hidratos de gás no fundo do mar são realmente enormes é incontestável entre os especialistas. Hans Falenkamp, ​​professor de tecnologia ambiental da Universidade de Dortmund, diz: “Os geólogos avaliam as reservas de hidrato de gás comparando-as com o volume total de depósitos de petróleo, gás natural e carvão explorados até o momento. A conclusão deles é que os depósitos de metano no fundo dos mares e oceanos têm duas vezes mais energia do que todos os outros combustíveis fósseis combinados”.

E isso não é nem mais nem menos que 10 bilhões de toneladas. No entanto, a tecnologia adequada para a extração em larga escala desse tesouro inestimável do fundo do mar não existia até recentemente. O colega do professor Hans Falenkamp no Departamento de Tecnologia Ambiental da Universidade de Dortmund, Heiko Jürgen Schultz, diz: “Os métodos de extração propostos até agora não foram suficientemente eficazes. Os cálculos feitos mostraram que o metano gerado por esses métodos do fundo do mar não pode competir com o gás natural produzido pelos métodos tradicionais.”

Além da baixa eficiência, há um segundo problema - segurança. Os depósitos de hidratos de gás estão localizados em encostas íngremes, em profundidades de 300 a 1000 metros e são um fator de estabilização do fundo do mar nessas regiões geologicamente ativas. O desenvolvimento em larga escala de depósitos pode causar deslizamentos de terra subaquáticos e, como resultado, maremotos destrutivos - tsunamis. Além disso, não se pode deixar de contar com a possibilidade de lançamentos emergenciais de enormes massas de metano na atmosfera, que está repleta de uma catástrofe ambiental grandiosa, sem mencionar a ameaça à saúde e à vida do pessoal que atende aos equipamentos de mineração. Mas Heiko Juergen Schultz propôs recentemente um método novo e, em sua opinião, muito promissor para a extração de hidratos de gás. No mínimo, os cálculos no modelo de computador parecem promissores: "Apresentamos uma tecnologia que proporcionará alta eficiência e volumes de produção significativos".

Para obter metano gasoso a partir de hidratos gasosos sólidos, eles devem ser fundidos, isto é, aquecidos. O projeto Heiko Jurgen Schultz envolve a colocação de um gasoduto especial de uma plataforma na superfície do mar para depósitos de hidrato de gás no fundo do mar. A peculiaridade do gasoduto é que consiste em tubos com parede dupla. É como dois dutos, um dos quais passa pelo outro. Heiko Jürgen Schultz explica: “Funciona como uma cafeteira. Através do tubo interno, fornecemos água do mar, aquecida a 30...40 graus, diretamente ao campo de hidrato de gás. Eles derretem, e bolhas de metano gasoso são liberadas deles, que, junto com a água, sobem pelo tubo externo até a plataforma. Lá, o metano é separado da água e alimentado em tanques ou na tubulação principal, e a água quente é novamente bombeada para os depósitos de hidrato de gás.”

Os cálculos mostram que, ao usar essa tecnologia, a quantidade de energia gerada será 40 vezes maior do que a quantidade que terá que ser gasta na mineração. Ou seja, a economia é evidente. E o respeito ao meio ambiente? A questão é importante, mesmo porque o metano é um dos gases mais nocivos para o clima, lembra o professor Falenkamp: “Todos os gases de efeito estufa são geralmente comparados ao dióxido de carbono. Se o grau de impacto do dióxido de carbono no clima for tomado condicionalmente como uma unidade, a atividade do metano no efeito estufa será de 23 unidades”.

Mas se os cálculos do computador forem confiáveis, não se pode esperar nenhuma liberação acidental de metano. Além disso, Heiko Jurgen Schultz está confiante de que sua tecnologia também elimina a ameaça de deslizamentos de terra submarinos. Atualmente, ele está procurando investidores para colocar sua ideia em prática. O custo do projeto é estimado em 100 milhões de euros.

Os limnólogos de Irkutsk exploram o combustível do futuro, localizado nos sedimentos do fundo do lago

No início de setembro deste ano, cientistas de todo o mundo se reuniram em Listvyanka para conhecer as conquistas dos cientistas do Irkutsk Limnological Institute no campo da pesquisa sobre hidratos de gás, que já são chamados de combustível do futuro. Cientistas da China, Japão, Bélgica, Alemanha e Estados Unidos vieram ao Baikal para aprender sobre outro segredo do lago único escondido em seus sedimentos de fundo - gelo de metano.

O que é gelo quente?

Sob o termo químico incompreensível "hidratos de gás" esconde-se um fenômeno bastante simples - é o gelo solto, constituído por uma mistura de água e metano, formada sob condições especiais, ou seja, com uma combinação de alta pressão e baixas temperaturas. A cinco graus Celsius, esse composto é formado a uma profundidade de trezentos a seiscentos metros. Difere do gelo comum apenas porque, quando é trazido à superfície, começa a se decompor em água e metano, que é capaz de queimar: se você trouxer um fósforo, poderá surpreender a todos com o espetáculo do gelo queimando.

A pesquisa e desenvolvimento industrial de hidratos de gás é hoje um dos projetos energéticos mais promissores do mundo. Essa combinação incomum de água e gás, entre outras matérias-primas de hidrocarbonetos, como petróleo e gás, é considerada o combustível do futuro.

Baikal é o único reservatório de água doce do mundo onde foram encontrados hidratos de gás. Sua história remonta a 25 milhões de anos, durante os quais cerca de sete quilômetros e meio de sedimentos se acumularam no fundo, no qual o metano está em constante formação.

Ninguém propõe extrair hidratos no Baikal. Esta questão não é levantada na Rússia - temos gás natural e petróleo suficientes. Mas hoje a questão do uso industrial de hidratos é muito relevante para países com acesso aos oceanos ou mares interiores - disse Oleg Khlystov, chefe do laboratório de geologia Baikal do Instituto de Limnologia. - Por exemplo, Japão e Índia estão muito interessados ​​em nossos desenvolvimentos. Em 2005, os índios vieram até nós, participaram de duas expedições. Embora se suponha que vastas reservas de hidratos estejam no Oceano Índico, pela primeira vez eles as seguraram em suas mãos apenas no Baikal. Já cooperamos com o Japão há cinco anos e todos os anos realizamos expedições conjuntas.

A vantagem do Baikal é que, ao contrário dos mares, a pesquisa no inverno pode ser realizada diretamente da superfície do gelo. Agora os cientistas se propõem a trabalhar no Baikal - como em um local experimental - a tecnologia de produção industrial de hidratos de gás, que posteriormente será usada em todo o mundo.

Mineiros serão presenteados com buquês que se alimentam de metano

Além do estudo dos hidratos como combustível do futuro, os cientistas do Instituto Limnológico do Ramo Siberiano da Academia Russa de Ciências estão interessados ​​em outros problemas relacionados ao longo do caminho. Por exemplo, como o excesso de metano é absorvido no Baikal, que efeito esse gás tem no ecossistema do lago, há algum dano dele.

Pequenas emissões de metano em Baikal ocorrem constantemente em águas rasas - no delta de Selenga, na ravina de Posolskaya, na Baía de Babushkin. Nesses lugares, apenas borbulha na superfície.

Já sabemos que o ecossistema Baikal se adaptou à constante liberação de metano do fundo do lago. Em particular, existem diferentes tipos de microrganismos que processam o metano, - diz Tamara Zemskaya, secretária científica do instituto.

Estudando as bactérias que absorvem metano no Baikal, os cientistas chegaram à conclusão de que é aconselhável usá-las em minas. Teoricamente, as enzimas dos microrganismos Baikal podem ser transplantadas para plantas comuns. Explosões de metano nas regiões de mineração de carvão da Rússia nos apresentam tragédia após tragédia. E como uma das formas de garantir minas, os cientistas propõem usar essas plantas que se alimentam de metano.

Uma bomba está armazenada no fundo dos mares do Ártico, que é centenas de vezes mais perigosa do que todos os vulcões da Terra juntos. Este é o gás metano, que vem das profundezas do planeta e preenche as áreas colossais do fundo do oceano.

Enquanto estiver em um estado "congelado". Porém, com o aquecimento do clima, ele começa a ser libertado de seu “cativeiro de gelo”. Ao mesmo tempo, deve-se levar em conta que o metano, entrando na atmosfera, cria um efeito estufa 30 vezes mais rápido que o dióxido de carbono.

Um aumento do efeito estufa no planeta causará um aumento ainda maior no derretimento do metano "congelado", que, por sua vez, causará ainda mais aquecimento. Esse fenômeno é chamado de "volante do metano". É possível que, graças a este "volante" até 2100, a Terra se torne semelhante a Vênus em suas condições climáticas...

MILHARES DE GIGATONS DE METANO PRONTOS PARA LIBERAR NA ATMOSFERA

O metano na forma do chamado gelo de metano, ou hidratos de metano, está concentrado no fundo do Oceano Mundial em grandes quantidades. No "gelo de metano" o gás metano é "empacotado" de forma muito densa: 1 metro cúbico de "gelo" dá cerca de 1000 "metros cúbicos" de gás.

O "gelo de metano" se forma no fundo do mar em alta pressão e baixa temperatura. Nessas condições, o mecanismo de autopreservação do metano é acionado, quando ele se transforma em hidrato de metano - uma formação semelhante a gelo que não pode ser decomposta.

No entanto, com as menores mudanças no ambiente, os hidratos de metano começam a se decompor. Um “reservatório de gás” é formado, que em um belo momento estoura na superfície em uma enorme bolha.

Pela primeira vez, depósitos de hidratos de metano no fundo do oceano foram descobertos na década de 1960. Na década de 1970, eles foram encontrados na plataforma ártica (a plataforma é a margem submarina do continente, adjacente a ela e semelhante em estrutura geológica), bem como em terra, no permafrost siberiano.

Já neste século, cientistas do Instituto Geológico de Zurique, que estudam há muitos anos depósitos de hidrato de metano no fundo do Oceano Mundial, calcularam que existem cerca de 10 mil gigatoneladas de metano em todo o “gelo de metano” em o planeta, enquanto agora está na atmosfera de “total” 5 gigatoneladas.

Em seu artigo, publicado online na revista Nature Geoscience, eles argumentam que a quantidade de metano liberada do fundo do mar para a atmosfera aumentou significativamente na última década. Os cientistas atribuem o derretimento do "gelo de metano" ao aquecimento global, que afeta a temperatura das águas profundas do oceano.

Há uma versão de que o derretimento dos hidratos de metano é causado pelo aquecimento da crosta terrestre, que é provocado pelo deslocamento acelerado dos pólos magnéticos. Recentemente, o site Poteplenie.Ru publicou uma previsão de um grupo científico anglo-americano sobre a possível destruição iminente de cerca de um décimo de todas as reservas oceânicas de "gelo de metano" - desde que o aquecimento global continue no mesmo ritmo de agora.

Com base nesses cálculos, cientistas do Instituto de Problemas Energéticos de Física Química da Academia Russa de Ciências fizeram um cálculo aproximado do efeito de aquecimento de tal aumento na concentração de metano. Os cálculos mostraram que até o final deste século, a concentração de metano na atmosfera aumentará cerca de 300 vezes, o que causará uma mudança climática tão grande em que a vida! pessoas na Terra será quase impossível.

"GELO DE METANO" DERRETENDO NA PRATELEIRA SIBERIANA

Mais recentemente, o IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) previu o aquecimento até o final do século 21 na faixa de 1,4 a 5,8 graus Celsius. No entanto, os cálculos mais recentes, que incluem o impacto das atividades humanas no efeito estufa, elevaram a quantidade de aquecimento possível para 10 graus.

Estudos recentes mostram que os oceanos também estão aquecendo. O aquecimento de suas águas profundas no século atual pode ser de 3 graus ou mais. E um aumento de temperatura de apenas 1-1,5 graus, dizem os cientistas, pode interromper o atual estado "congelado" dos hidratos de metano e levar à sua decomposição.

Estudos da temperatura da água no Atlântico Norte, realizados no início da década de 1990, mostraram que a água aqui aqueceu 0,2 graus em relação à década de 1970. Os estudos mais recentes, realizados tanto por métodos tradicionais quanto por métodos modernos de termometria acústica, mostraram que, nos últimos 50 anos, a temperatura da água no Oceano Ártico em uma camada de até três mil metros aumentou em média de 0,47 para 0,61 graus .

Em conexão com o aquecimento, especialmente a atenção dos cientistas é atraída pelo estado dos depósitos de "gelo de metano" na maior plataforma continental do planeta - a plataforma siberiana, onde o "gelo de metano" ocorre em profundidades rasas, às vezes apenas alguns dezenas de metros.

Atualmente, esse "gelo" está derretendo rapidamente. Só ele, segundo cálculos de especialistas da Universidade de Fairbanks (Alasca), entrega anualmente cerca de 17 teragramas de metano à atmosfera (1 teragrama equivale a 1 milhão de toneladas).

Esta é uma parcela significativa no volume total de metano lançado anualmente na atmosfera de várias fontes, incluindo as produzidas pelo homem. Os cientistas russos Natalya Shakhova e Igor Semiletov estudam hidratos de metano no fundo do mar ártico mais raso, o Mar de Laptev, há mais de 10 anos.

Acredita-se que o metano tenha sido "congelado" aqui desde a Idade do Gelo, quando o nível do mar era muito mais baixo. Durante sua última expedição no verão-inverno de 2012, os cientistas observaram muitas vezes a liberação de bolhas de metano “descongelado” na superfície da água. Em alguns lugares, pequenas bolhas vieram à superfície quase continuamente. Havia também grandes bolhas. Eles estouraram com um pop característico e causaram ondas bastante altas.

DESAPARECIMENTOS DE NAVIOS NO TRIÂNGULO DAS BERMUDAS CAUSADOS POR BOLHAS DE METANO

Cientistas russos em seu relatório escrevem sobre o perigo de grandes bolhas de metano para embarcações flutuantes. Com uma alta concentração de gás na água, sua densidade diminui tanto que a água não pode suportar um navio pesado e está afundando rapidamente. Esta teoria foi confirmada por experimentos: a água da piscina ficou saturada de metano em um período muito curto de tempo, como resultado, todos os objetos flutuando na piscina foram para o fundo.

Com o atual aquecimento das águas oceânicas, que afetou as camadas profundas, as saídas de enormes bolhas de metano se tornaram muito mais frequentes. Uma bolha incrivelmente grande que veio à superfície no oeste do Oceano Índico foi observada por astronautas em órbita. Qualquer nave flutuante que se encontre no epicentro de tal bolha afundará em questão de segundos.

Avanços súbitos de metano dos depósitos do mar explicam, em particular, o desaparecimento de navios no Triângulo das Bermudas, no Mar do Diabo e em alguns outros lugares onde grandes acumulações de gelo de metano se encontram no fundo. A este respeito, os árticos são particularmente perigosos.

Em agosto de 2012, no mar de Laptev, o fundo "não muito longe da costa, com tempo claro, águas calmas, na frente de uma dúzia de testemunhas oculares, um barco com três pescadores afundou de repente. "Houve um estrondo à nossa direita", disse Vasily Nikolaev, 62, que estava pescando em seu barco. E nessa direção, Simonenko e seus companheiros estavam apenas caçando.

Olhei lá, e lá tudo parecia estar em uma névoa. O próprio ar treme. O barco de Simonenko também está tremendo e de repente se foi. E de onde havia uma neblina, ondas fortes iam. Ouvi de pescadores que sei que o mar às vezes bate palmas. Um dia eu mesmo ouvi um estrondo. Mas que isso pudesse arrastar um barco cheio de gente – eu não acreditaria se visse com meus próprios olhos.

"DESCOLAÇÃO DE METANHIDRATOS DE PRATELEIRA - "ISSO É UM VERDADEIRO DESASTRE"

A expedição de Shakhova e Semiletov mediu periodicamente a temperatura da superfície da água do mar na plataforma do Mar de Laptev e perfurou o fundo para descobrir se os depósitos de metano ainda estavam em estado "congelado". Como resultado, descobriu-se que a água nas camadas inferiores dos mares do Ártico em alguns lugares aquece durante o verão em mais de 7 graus Celsius.

Por esta razão, alguns sedimentos de metano do fundo já estão “descongelados” (por exemplo, perto do delta do rio Lena) e emitem centenas de metros cúbicos de gás para a superfície, etc. um impacto negativo não apenas na região do Ártico, mas também no clima de todo o globo”, diz N. Shakova.

Por sua vez, o professor da Universidade de Cambridge Peter Wadhams - e chefe do grupo científico anglo-americano que estuda o estado atual do Ártico, observa que o derretimento dos hidratos de metano na plataforma siberiana começou apenas recentemente. “A quebra maciça de hidratos de metano offshore pode ser um verdadeiro desastre”, enfatiza.

Wodhams e seus colegas calcularam que o processo de liberação de metano da plataforma siberiana em apenas uma década poderia aumentar a temperatura do planeta em cerca de 0,6 graus Celsius.

"PONTO DE NÃO RETORNO" PASSOU?

A atenção de cientistas ao redor do mundo também é causada por depósitos de metano em terra. Com o aquecimento atual, eles não representam menos perigo para o clima da Terra do que os depósitos no fundo dos oceanos. Enormes reservas de metano são armazenadas no permafrost siberiano. Formados há mais de 10 mil anos durante a última era glacial, os gigantes pântanos congelados da Sibéria Ocidental constantemente geram metano em si mesmos.

Seu gelo retém esse gás, em parte vindo de dentro do planeta, em parte produzido por micróbios que vivem no solo. Hoje, no verão, o permafrost derrete mais profundamente do que antes e, ao longo das bordas, desaparece gradualmente, e toneladas de metano “armazenadas” nos séculos passados ​​entram na atmosfera. Tudo isso leva ao aumento do aquecimento global do planeta, o que, por sua vez, leva a um derretimento ainda maior do "gelo de metano".

Na imprensa, esse processo foi chamado de "volante do metano". Os primeiros estudos de depósitos de metano no permafrost começaram na década de 1990. No entanto, muito pouco se sabe sobre quanto metano do permafrost é emitido na atmosfera. De acordo com várias estimativas, em geral para o Ártico, incluindo a plataforma e a terra, isso é de 20 a 100 milhões de toneladas por ano. A maioria dos cientistas no Ocidente acredita que o "ponto sem retorno" no processo de degelo do permafrost já passou.

O aquecimento climático já levou à desintegração ativa do "gelo de metano" na Sibéria e no Oceano Ártico. A reação em cadeia começou. A liberação do metano do Ártico provoca o derretimento ativo dos icebergs e da cobertura de gelo do planeta e aumenta o aquecimento, já que o metano retém o calor na atmosfera muito melhor do que outros gases. “Nossas tentativas de reduzir as emissões de dióxido de carbono por meio de cotas são ridículas”, diz o professor J. Worgate de Michigan nesta ocasião. - Olhe para a tundra.

Este é o seu metano agora a principal fonte de aquecimento, e é impossível mantê-lo com quaisquer cotas e proibições. O "gelo de metano" está derretendo em todos os lugares agora, mas, como acreditam os especialistas russos, os depósitos de metano do Ártico, retidos apenas por um fina crosta de gelo, estão derretendo muito mais intensamente do que depósitos semelhantes em outras regiões da Terra.

Os cientistas não se comprometem a prever quando a liberação em larga escala de metano do Ártico começará. Mas se o aquecimento continuar no ritmo atual, essa liberação começará por volta de 2030. Como resultado, o efeito estufa no planeta aumentará muitas vezes. Em meados do século, a quantidade de precipitação aumentará acentuadamente no planeta, as inundações de áreas baixas começarão, os períodos quentes se tornarão mais frequentes, a qualidade da água se deteriorará, as colheitas diminuirão e o rápido desenvolvimento de micróbios patogênicos será começar.

No entanto, o principal perigo do efeito estufa é a fuga de vapor d'água para o espaço, a desidratação do planeta, tornando-o semelhante ao atual Vênus ou Marte.

Igor Voloznev

Uma bomba está armazenada no fundo dos mares do Ártico, que é centenas de vezes mais perigosa do que todos os vulcões da Terra juntos. Este é o gás metano, vindo das profundezas do planeta e preenchendo as áreas colossais do fundo do oceano, enquanto está em estado "congelado". Porém, com o aquecimento do clima, ele começa a ser libertado de seu “cativeiro de gelo”. Ao mesmo tempo, deve-se levar em conta que o metano, entrando na atmosfera, cria um efeito estufa 30 vezes mais rápido que o dióxido de carbono. " metano, que, por sua vez, causará um aquecimento ainda maior. Esse fenômeno é chamado de "volante do metano". É possível que, graças a este "volante" até 2100, a Terra se torne semelhante a Vênus em suas condições climáticas...

MILHARES DE GIGATONS DE METANO PRONTOS PARA LIBERAR NA ATMOSFERA

O metano na forma do chamado gelo de metano, ou hidratos de metano, está concentrado no fundo do Oceano Mundial em grandes quantidades. No "gelo de metano" o gás metano é "empacotado" de forma muito densa: 1 metro cúbico de "gelo" dá cerca de 1000 "metros cúbicos" de gás.
O "gelo de metano" se forma no fundo do mar em alta pressão e baixa temperatura. Nessas condições, o mecanismo de autopreservação do metano é acionado, quando ele se transforma em hidrato de metano - uma formação semelhante a gelo que não pode ser decomposta.
No entanto, com as menores mudanças no ambiente, os hidratos de metano começam a se decompor. Um “reservatório de gás” é formado, que em um belo momento estoura na superfície em uma enorme bolha.
Pela primeira vez, depósitos de hidratos de metano no fundo do oceano foram descobertos na década de 1960. Na década de 1970, eles foram encontrados na plataforma ártica (a plataforma é a margem submarina do continente, adjacente a ela e semelhante em estrutura geológica), bem como em terra, no permafrost siberiano.

Já neste século, cientistas do Instituto Geológico de Zurique, que estudam há muitos anos depósitos de hidrato de metano no fundo do Oceano Mundial, calcularam que existem cerca de 10 mil gigatoneladas de metano em todo o “gelo de metano” em o planeta, enquanto agora está na atmosfera de “total” 5 gigatoneladas.
Em seu artigo, publicado online na revista Nature Geoscience, eles argumentam que a quantidade de metano liberada do fundo do mar para a atmosfera aumentou significativamente na última década. Os cientistas atribuem o derretimento do "gelo de metano" ao aquecimento global, que afeta a temperatura das águas profundas do oceano.
Há uma versão de que o derretimento dos hidratos de metano é causado pelo aquecimento da crosta terrestre, que é provocado pelo deslocamento acelerado dos pólos magnéticos. Recentemente, o site Poteplenie.Ru publicou a previsão do grupo científico anglo-americano sobre a possível destruição iminente de cerca de um décimo de todas as reservas oceânicas de "gelo de metano" - desde que o aquecimento global continue no mesmo ritmo de agora.
Com base nesses cálculos, cientistas do Instituto de Problemas Energéticos de Física Química da Academia Russa de Ciências fizeram um cálculo aproximado do efeito de aquecimento de tal aumento na concentração de metano. Os cálculos mostraram que até o final deste século, a concentração de metano na atmosfera aumentará cerca de 300 vezes, o que causará uma mudança climática tão grande em que a vida! pessoas na Terra será quase impossível.

"GELO DE METANO" DERRETENDO NA PRATELEIRA SIBERIANA

Mais recentemente, o IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) previu o aquecimento até o final do século 21 na faixa de 1,4 a 5,8 graus Celsius. No entanto, os cálculos mais recentes, que incluem o impacto das atividades humanas no efeito estufa, elevaram a quantidade de aquecimento possível para 10 graus.
Estudos recentes mostram que os oceanos também estão aquecendo. O aquecimento de suas águas profundas no século atual pode ser de 3 graus ou mais. E um aumento de temperatura de apenas 1-1,5 graus, dizem os cientistas, pode interromper o atual estado "congelado" dos hidratos de metano e levar à sua decomposição.
Estudos da temperatura da água no Atlântico Norte, realizados no início da década de 1990, mostraram que a água aqui aqueceu 0,2 graus em relação à década de 1970. Os estudos mais recentes, realizados tanto por métodos tradicionais quanto por métodos modernos de termometria acústica, mostraram que, nos últimos 50 anos, a temperatura da água no Oceano Ártico em uma camada de até três mil metros aumentou em média de 0,47 para 0,61 graus .
Em conexão com o aquecimento, especialmente a atenção dos cientistas é atraída pelo estado dos depósitos de "gelo de metano" na maior plataforma continental do planeta - a plataforma siberiana, onde o "gelo de metano" ocorre em profundidades rasas, às vezes apenas alguns dezenas de metros.
Atualmente, esse "gelo" está derretendo rapidamente. Só ele, segundo cálculos de especialistas da Universidade de Fairbanks (Alasca), entrega anualmente cerca de 17 teragramas de metano à atmosfera (1 teragrama equivale a 1 milhão de toneladas).

Esta é uma parcela significativa no volume total de metano lançado anualmente na atmosfera de várias fontes, incluindo as produzidas pelo homem. Os cientistas russos Natalya Shakhova e Igor Semiletov estudam hidratos de metano no fundo do mar ártico mais raso, o Mar de Laptev, há mais de 10 anos.
Acredita-se que o metano tenha sido "congelado" aqui desde a Idade do Gelo, quando o nível do mar era muito mais baixo. Durante sua última expedição no verão-inverno de 2012, os cientistas observaram muitas vezes a liberação de bolhas de metano “descongelado” na superfície da água. Em alguns lugares, pequenas bolhas vieram à superfície quase continuamente. Havia também grandes bolhas. Eles estouraram com um pop característico e causaram ondas bastante altas.

DESAPARECIMENTOS DE NAVIOS NO TRIÂNGULO DAS BERMUDAS CAUSADOS POR BOLHAS DE METANO

Cientistas russos em seu relatório escrevem sobre o perigo de grandes bolhas de metano para embarcações flutuantes. Com uma alta concentração de gás na água, sua densidade diminui tanto que a água não pode suportar um navio pesado e está afundando rapidamente. Esta teoria foi confirmada por experimentos: a água da piscina ficou saturada de metano em um período muito curto de tempo, como resultado, todos os objetos flutuando na piscina foram para o fundo.
Com o atual aquecimento das águas oceânicas, que afetou as camadas profundas, as saídas de enormes bolhas de metano se tornaram muito mais frequentes. Uma bolha incrivelmente grande que veio à superfície no oeste do Oceano Índico foi observada por astronautas em órbita. Qualquer nave flutuante que se encontre no epicentro de tal bolha afundará em questão de segundos.
Avanços súbitos de metano dos depósitos do mar explicam, em particular, o desaparecimento de navios no Triângulo das Bermudas, no Mar do Diabo e em alguns outros lugares onde grandes acumulações de gelo de metano se encontram no fundo. A este respeito, os árticos são particularmente perigosos.
Em agosto de 2012, no mar de Laptev, o fundo "não muito longe da costa, com tempo claro, águas calmas, na frente de uma dúzia de testemunhas oculares, um barco com três pescadores afundou de repente. "Houve um estrondo à nossa direita", disse Vasily Nikolayev, de 62 anos, que estava pescando em seu barco. E nessa direção, Simonenko e seus companheiros estavam apenas caçando.
Olhei lá, e lá tudo parecia estar em uma névoa. O próprio ar treme. O barco de Simonenko também está tremendo e de repente se foi. E de onde havia uma neblina, ondas fortes iam. Ouvi de pescadores que sei que o mar às vezes bate palmas. Um dia eu mesmo ouvi um estrondo. Mas que isso pudesse arrastar um barco com pessoas - eu não acreditaria se visse com meus próprios olhos.

"DESCOLAÇÃO DE METANHIDRATOS DE PRATELEIRA - "ISSO É UM VERDADEIRO DESASTRE"
A expedição de Shakhova e Semiletov mediu periodicamente a temperatura da superfície da água do mar na plataforma do Mar de Laptev e perfurou o fundo para descobrir se os depósitos de metano ainda estavam em estado "congelado". Como resultado, descobriu-se que a água nas camadas inferiores dos mares do Ártico em alguns lugares aquece durante o verão em mais de 7 graus Celsius.

Por esta razão, alguns sedimentos de metano do fundo já estão “descongelados” (por exemplo, perto do delta do rio Lena) e emitem centenas de metros cúbicos de gás para a superfície, etc. um impacto negativo não apenas na região do Ártico, mas também no clima de todo o globo”, acredita N. Shakova.

Por sua vez, o professor da Universidade de Cambridge Peter Wadhams - e chefe do grupo científico anglo-americano que estuda o estado atual do Ártico, observa que o derretimento dos hidratos de metano na plataforma siberiana começou apenas recentemente. “A quebra maciça de hidratos de metano offshore pode ser um verdadeiro desastre”, enfatiza.

Wodhams e seus colegas calcularam que o processo de liberação de metano da plataforma siberiana em apenas uma década poderia aumentar a temperatura do planeta em cerca de 0,6 graus Celsius.

"PONTO DE NÃO RETORNO" PASSOU?

A atenção de cientistas ao redor do mundo também é causada por depósitos de metano em terra. Com o aquecimento atual, eles não representam menos perigo para o clima da Terra do que os depósitos no fundo dos oceanos. Enormes reservas de metano são armazenadas no permafrost siberiano. Formados há mais de 10 mil anos durante a última era glacial, os gigantes pântanos congelados da Sibéria Ocidental constantemente geram metano em si mesmos.

Seu gelo retém esse gás, em parte vindo de dentro do planeta, em parte produzido por micróbios que vivem no solo. Hoje, no verão, o permafrost derrete mais profundamente do que antes e, ao longo das bordas, desaparece gradualmente, e toneladas de metano “armazenadas” nos séculos passados ​​entram na atmosfera. Tudo isso leva ao aumento do aquecimento global do planeta, o que, por sua vez, leva a um derretimento ainda maior do "gelo de metano".

Na imprensa, esse processo foi chamado de "volante do metano". Os primeiros estudos de depósitos de metano no permafrost começaram na década de 1990. No entanto, muito pouco se sabe sobre quanto metano do permafrost é emitido na atmosfera. De acordo com várias estimativas, em geral para o Ártico, incluindo a plataforma e a terra, isso é de 20 a 100 milhões de toneladas por ano. A maioria dos cientistas no Ocidente acredita que o "ponto sem retorno" no processo de degelo do permafrost já passou.

O aquecimento climático já levou à desintegração ativa do "gelo de metano" na Sibéria e no Oceano Ártico. A reação em cadeia começou. A liberação do metano do Ártico provoca o derretimento ativo dos icebergs e da cobertura de gelo do planeta e aumenta o aquecimento, já que o metano retém o calor na atmosfera muito melhor do que outros gases. “Nossas tentativas de reduzir as emissões de dióxido de carbono por meio de cotas são ridículas”, diz o Prof. J. Worgate de Michigan. - Olhe para a tundra.

Este é o seu metano agora a principal fonte de aquecimento, e é impossível mantê-lo com quaisquer cotas e proibições. O "gelo de metano" está derretendo em todos os lugares agora, mas, como acreditam os especialistas russos, os depósitos de metano do Ártico, retidos apenas por um fina crosta de gelo, estão derretendo muito mais intensamente do que depósitos semelhantes em outras regiões da Terra.

Os cientistas não se comprometem a prever quando a liberação em larga escala de metano do Ártico começará. Mas se o aquecimento continuar no ritmo atual, essa liberação começará por volta de 2030. Como resultado, o efeito estufa no planeta aumentará muitas vezes. Em meados do século, a quantidade de precipitação aumentará acentuadamente no planeta, as inundações de áreas baixas começarão, os períodos quentes se tornarão mais frequentes, a qualidade da água se deteriorará, as colheitas diminuirão e o rápido desenvolvimento de micróbios patogênicos será começar.

No entanto, o principal perigo do efeito estufa é o escape do vapor d'água para o espaço, a desidratação do planeta, transformando-o em uma semelhança com o atual Vênus ou Marte.