Program výzkumu a vývoje plynových hydrátů&D
Posláním programu výzkumu a vývoje plynových hydrátů ministerstva energetiky Fossil Energy je vyvinout komerčně životaschopnou technologii a metodiku pro objevování, hodnocení a výrobu plynových hydrátů, což povede k rozvoji potenciálu plynových hydrátů stát se spolehlivým budoucím zdrojem energie prostřednictvím spolupráce s průmyslem, akademickou obcí, mezinárodními výzkumnými organizacemi a dalšími státy USA.
Plynové hydráty se skládají z molekul zemního plynu (hlavní složky zemního plynu; metanu) uzavřených v pevné mřížce molekul vody. Po vynesení na zemský povrch se z jednoho krychlového metru hydrátu plynu uvolní 164 krychlových metrů zemního plynu. Ložiska hydrátů plynu se nacházejí všude tam, kde se metan vyskytuje v přítomnosti vody za zvýšených tlaků a relativně nízkých teplot, například pod věčně zmrzlou půdou nebo v mělkých sedimentech podél hlubokomořských kontinentálních okrajů. Metan, který tvoří hydráty, může být jak biogenní, vznikající biologickou činností v sedimentech, tak termogenní, vznikající geologickými procesy hlouběji v zemi. Kdysi se předpokládalo, že hydráty plynu jsou vzácné, nyní se má za to, že se vyskytují v obrovských objemech a obsahují 250 000-700 000 bilionů krychlových stop metanu a tloušťka útvaru může být několik set metrů.
Počáteční výzvy spojené s hodnocením produkce metanu z hydrátů zahrnovaly potvrzení existence a výskytu kvalitních zásobníků, prokázání schopnosti spolehlivě lokalizovat takové výskyty a vývoj technik/technologií potřebných k umožnění produkce. Tyto výzvy jsou řešeny v rámci výzkumného úsilí podporovaného DOE a na mezinárodní úrovni. Stále existují výzvy k plnému pochopení potenciálu a důsledků těžby plynu z hydrátů.
Cílem programu výzkumu a vývoje plynových hydrátů je prohloubit vědecké poznání plynových hydrátů prostřednictvím výzkumu v rané fázi a vyhodnotit výskyt, povahu a chování potenciálně obrovských přírodních zdrojů plynových hydrátů na území USA. Program rovněž pracuje na potvrzení rozsahu a povahy potenciálně vytěžitelných zdrojů prostřednictvím komplexních programů vrtů a vývrtů, které je třeba provést. Program nakonec vyvine technologie potřebné k bezpečnému a účinnému vyhledávání, charakterizaci a získávání metanu z hydrátů prostřednictvím terénních testů, numerických simulací a laboratorních experimentů.
Komerční životaschopnost zásobníků hydrátů plynu není dosud známa, ale bude záviset na ekonomických podmínkách v budoucnosti. Cílem programu je podpořit vývoj technologie a metodiky ke snížení celkových nákladů na vývoj hydrátů zemního plynu. Doposud byl proveden omezený počet krátkých těžebních testů. Proto je zapotřebí série kontrolovaných vědeckých terénních experimentů, po nichž budou následovat dlouhodobé těžební zkoušky, aby bylo možné kvantifikovat rychlost a objemy, při nichž lze metan těžit, a posoudit případné dopady na životní prostředí.
Program ministerstva energetiky USA zaměřený na hydráty metanu má za cíl vyvinout nástroje a technologie, které umožní ekologicky bezpečnou těžbu metanu z arktických a domácích hydrátů na moři. Program zahrnuje výzkum& a vývoj v oblasti:
- Proveditelnost výroby: Hydráty metanu se ve velkém množství vyskytují pod věčně zmrzlou půdou a na moři. Výzkum a vývoj DOE R&D se zaměřuje na určení potenciálu a důsledků těžby zemního plynu z hydrátů pro životní prostředí.
- Výzkum a modelování: DOE zkoumá inovativní způsoby předvídání polohy a koncentrace podpovrchových hydrátů metanu před zahájením vrtů. DOE rovněž provádí studie s cílem porozumět fyzikálním vlastnostem vrstev nesoucích hydráty zemního plynu a modelovat toto porozumění v měřítku zásobníku s cílem předpovědět budoucí chování a těžbu.
- Mezinárodní spolupráce: Mezinárodní spolupráce je i nadále důležitou součástí programu, protože hydráty plynu představují výzkumné výzvy a potenciál zdrojů, které jsou důležité v celosvětovém měřítku.
Rychlé odkazy
- Faktografický list o hydrátech plynu
- Výroční zprávy o hydrátech metanu pro Kongres
- 2018 Alaska North Slope Assessing Gas Hydrate Resource Potential
- 2017 Gulf of Mexico Drilling and Coring Expedition
- WATCH: Palivo pro budoucnost: The Search for Methane Hydrate
- Quadrennial Technology Review 2015: Gas Hydrates Research & Development
- The 2012 Ignik Sikumi Gas Hydrate Field Trial
- WATCH: The Ignik Sikumi, Fire in the Ice, Methane Hydrates Research Field Trial Video
- 2011/2012 Ignik Sikumi Dataset
- FE/NETL Methane Hydrate Reference Shelf
- Methane Hydrate Advisory Committee