O que é o gelo combustível de fato? Apesar de muitas pessoas ainda não conhecerem o gelo combustível, existem diversas pesquisas relativas à extração que pode se tornar uma das principais fontes de energia do futuro. Nos acompanhe nesse artigo e conheça mais um pouco sobre o assunto.
O que é o hidrato de metano
O hidrato de metano, também chamado de gelo combustível, é um sólido cristalino, cujos blocos de construção consistem em uma molécula de gás cercada por moléculas de água. Sendo assim, é semelhante ao gelo, exceto pelo fato de que a estrutura cristalina é estabilizada pela molécula de gás confinada dentro de moléculas de água.
Originalmente, se pensava que este tipo de hidrato ocorria apenas nas regiões externas do Sistema Solar, onde as temperaturas são baixas e o gelo é comum, porém grandes depósitos de hidrato de metano foram encontrados sob sedimentos no fundo dos oceanos da Terra.
Acredita-se ainda que os hidratos de metano se formam pela migração de gás das profundezas ao longo de falhas geológicas, seguida de precipitação ou cristalização, em contato com o fluxo ascendente de gás com a água fria do mar.
Ocorrência
Os hidratos de metano estão restritos à litosfera rasa (ou seja, menores que 2.000m de profundidade). Além disso, as condições necessárias são encontradas apenas em rochas sedimentares continentais em regiões polares, onde as temperaturas médias da superfície são inferiores a 0°C, ou em sedimentos oceânicos em profundidades de água superiores a 300 m, onde a temperatura da água do fundo é de cerca de 2°C. Além disso, lagos profundos de água doce também podem hospedar hidratos de gás, a exemplo do lago Baikal, na Sibéria. Depósitos continentais foram localizados na Sibéria e no Alasca em leitos de arenito e siltito a menos de 800m de profundidade. Os depósitos oceânicos parecem estar espalhados na plataforma continental e podem ocorrer dentro dos sedimentos em profundidade podendo cobrir depósitos ainda maiores de metano gasoso.
O tamanho das reservas oceânicas de hidrato de metano é pouco conhecido e as estimativas de seu tamanho diminuíram desde que foi reconhecido, pela primeira vez, que os hidratos poderiam existir nos oceanos durante as décadas de 1960 e 1970.
Usos comerciais
Depósitos econômicos de hidrato são denominados hidrato de gás natural (NGH). A maior parte do NGH é encontrada abaixo do fundo do mar (95%) onde existe em equilíbrio termodinâmico. O reservatório sedimentar de hidrato de metano provavelmente contém 2 a 10 vezes as reservas atualmente conhecidas de gás natural convencional, isso representa uma fonte futura potencialmente importante de combustível de hidrocarbonetos. No entanto, na maioria dos locais, acredita-se que os depósitos estejam muito dispersos para uma extração econômica. Outros problemas enfrentados pela exploração comercial são a detecção de reservas viáveis e o desenvolvimento da tecnologia para extração de gás metano dos depósitos de hidratos.
Em agosto de 2006, a China anunciou planos de gastar 800 milhões de yuans (US$ 100 milhões) nos próximos 10 anos para estudar hidratos de gás natural. Uma reserva potencialmente econômica no Golfo do México pode conter aproximadamente 100 bilhões de metros cúbicos de gás. Pesquisadores do Instituto de Física e Tecnologia da Universidade de Bergen desenvolveram um método para injetar CO2 em hidratos e reverter o processo; assim extraindo CH4 por troca direta. O método da Universidade de Bergen está sendo testado em campo pela ConocoPhillips e pela estatal Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC), e parcialmente financiado pelo Departamento de Energia dos EUA. O projeto já atingiu a fase de injeção e estava analisando os dados resultantes até 12 de março de 2012.
Em 12 de março de 2013, os pesquisadores da estatal japonesa JOGMEC anunciaram que haviam extraído com sucesso o gás natural do hidrato de metano congelado. Para extrair o gás, equipamentos especializados foram usados para perfurar e despressurizar os depósitos de hidratos, fazendo com que o metano se separasse do gelo. O gás foi então coletado e canalizado para a superfície onde foi aceso para provar sua presença.
Tanto o Japão quanto a China anunciaram em maio de 2017 um avanço na mineração de hidratos de metano, quando extraíram hidratos no Mar da China Meridional. A China descreveu o resultado como um avanço.
Preocupação ambiental
Especialistas alertam que os impactos ambientais ainda estão sendo investigados e que o metano, um gás de efeito estufa com cerca de 25 vezes mais potencial de aquecimento global em um período de 100 anos do que o dióxido de carbono, pode potencialmente escapar para a atmosfera se algo der errado. Além disso, embora seja mais limpo que o carvão, a queima de gás natural também gera emissões de dióxido de carbono.
Apesar das preocupações ambientais, alguns especialistas esperam que em algumas décadas, o hidrato de metano seja uma fonte de energia viável e com o potencial de suprir a demanda energética crescente.
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