Gashydrater R&D-program
Energidepartementet Fossil Energis R&D-program för gashydrater har till uppgift att utveckla kommersiellt gångbar teknik och metodik för att upptäcka, bedöma och producera gashydrater, vilket kommer att leda till att gashydraternas potential att bli en tillförlitlig framtida energiresurs främjas genom samarbete med industrin, den akademiska världen, internationella forskningsorganisationer och andra amerikanska myndigheter.
Gashydrater består av molekyler av naturgas (huvudbeståndsdelen i naturgas, metan) som är inneslutna i ett fast nät av vattenmolekyler. När en kubikmeter gashydrat förs upp till jordytan frigörs 164 kubikmeter naturgas från en kubikmeter gashydrat. Gashydratfyndigheter finns överallt där metan förekommer i närvaro av vatten under förhöjt tryck och vid relativt låga temperaturer, t.ex. under permafrost eller i grunda sediment längs djuphavets kontinentala marginaler. Metan som bildar hydrater kan vara både biogent, som skapas av biologisk aktivitet i sediment, och termogent, som skapas av geologiska processer djupare inne i jorden. När gashydrater en gång antogs vara sällsynta anses de nu förekomma i stora volymer och innehålla 250 000-700 000 biljoner kubikfot metan, och formationens tjocklek kan vara flera hundra meter.
De tidiga utmaningarna i samband med att utvärdera produktionen av metan från hydrater var bland annat att bekräfta förekomsten av kvalitetsreservoarer, att visa förmågan att på ett tillförlitligt sätt lokalisera sådana förekomster och att utveckla de tekniker/den teknik som krävs för att möjliggöra produktion. Dessa utmaningar tas upp genom forskningsinsatser från DOE och internationellt stödda forskningsinsatser. Det finns fortfarande utmaningar när det gäller att fullt ut förstå potentialen för och konsekvenserna av gasproduktion från hydrater.
Målet med R&D-programmet för gashydrater är att främja den vetenskapliga förståelsen av gashydrater genom forskning i ett tidigt skede och att utvärdera förekomsten, karaktären och beteendet hos den potentiellt enorma naturligt förekommande gashydratresursen i USA. Programmet kommer i slutändan att utveckla den teknik som behövs för att på ett säkert och effektivt sätt hitta, karakterisera och utvinna metan från hydrater genom fälttester, numerisk simulering och laboratorieförsök.
Den kommersiella lönsamheten hos gashydratreservoarer är ännu inte känd, men kommer att bero på de ekonomiska förhållandena i framtiden. Programmets mål är att uppmuntra utvecklingen av teknik och metoder för att minska den totala kostnaden för utveckling av naturgashydrater. Ett begränsat antal korta produktionstester har hittills genomförts. Därför behövs en serie kontrollerade vetenskapliga fältexperiment, följt av produktionstester under längre tid, för att kvantifiera de hastigheter och volymer vid vilka metan kan utvinnas och för att bedöma eventuella miljökonsekvenser.
Det amerikanska energidepartementets metanhydratprogram syftar till att utveckla verktyg och teknik som gör det möjligt att på ett miljösäkert sätt producera metan från arktiska hydrater och hydrater till inhemsk offshore. Programmet omfattar FoU inom:
- Produktionens genomförbarhet: Metanhydrater förekommer i stora mängder under permafrosten och till havs. DOE R&D fokuserar på att fastställa potentialen och miljökonsekvenserna av produktion av naturgas från hydrater.
- Forskning och modellering: DOE undersöker innovativa sätt att förutsäga var och i vilken koncentration metanhydrater under ytan finns före borrning. DOE genomför också studier för att förstå de fysikaliska egenskaperna hos gashydratförande lager och för att modellera denna förståelse på reservoarnivå för att förutsäga framtida beteende och produktion.
- Internationellt samarbete: Internationellt samarbete fortsätter att vara en viktig del av programmet eftersom gashydrater representerar forskningsutmaningar och resurspotential som är viktiga på global nivå.
Snabblänkar
- Faktablad om gashydrater
- Metanhydraternas årliga rapporter till kongressen
- 2018 Alaska North Slope Assessing Gas Hydrate Resource Potential
- 2017 Gulf of Mexico Drilling and Coring Expedition
- WATCH: Fueling the Future: Sökandet efter metanhydrat
- Quadrennial Technology Review 2015: Gas Hydrates Research & Development
- The 2012 Ignik Sikumi Gas Hydrate Field Trial
- WATCH: Video om fältförsöket med Ignik Sikumi, Fire in the Ice, Methane Hydrates Research Field Trial
- 2011/2012 Ignik Sikumi Dataset
- FE/NETL Methane Hydrate Reference Shelf
- Methane Hydrate Advisory Committee