Химики объяснили тайну происхождения газа, способного взорвать дно арктических морей

Группа российских химиков выяснила, как образуются нестабильные кристаллы гидратов метана, которые представляют собой «замороженную» разновидность природного газа, способную взорвать дно арктических морей.

На дне Северного Ледовитого океана имеются огромные запасы гидратов метана. Несмотря на то, что они остаются стабильными при низких температурах и высоких давлениях, ученые опасаются, что при дальнейшем повышении температуры океана они могут взорваться и выпустить огромное количество метана в океан и атмосферу.

С другой стороны, это также один из крупнейших и наиболее нетронутых запасов ископаемого топлива, но пока не ясно, как безопасно и экономично его извлечь. Кроме того, гидраты могут образовываться внутри нефти в условиях холодного климата, что также затрудняет ее добычу и транспортировку.

Исследователи из Новосибирска, Томска и Москвы обнаружили нестабильную форму «замороженных» кристаллов метана, наблюдая за изменением свойств нефти при охлаждении ее до сверхнизких температур.

Один из авторов научной работы, Андрей Стопорев из Института неорганической химии СО РАН, объяснил, что ранее было изучено только поведение более простых форм гидратов метана, которые возникают в смеси газа и воды. Однако на планете чистый газ чрезвычайно редок, поскольку его обычно сопровождает нефть и другие виды ископаемых углеводородов.

Ученые заинтересовались, как такое соседство повлияет на свойства замороженного метана. Чтобы выяснить это, химики подготовили специальную смесь из газа и нефти, а затем заморозили ее жидким азотом.

Этот метод привел к образованию совершенно нового типа гидрата, который оказался крайне нестабильным. Однако со временем он способен превращается в стабильную версию «углеводородного льда».

По мнению исследователей, это открытие указывает на возможность того, что классические формы метановых гидратов формируются в результате медленного разложения нестабильного «замороженного метана», а не непосредственно из воды и газа.

Это открытие может помочь предсказать, что ожидает морское дно Арктики в ближайшие десятилетия, а также защитить нефтяные месторождения и сибирские нефтепроводы от появления пробок из газовых гидратов внутри, используя вещества, которые предотвращают их образование.

Выводы ученых были опубликованы в Journal of Natural Gas Science and Engineering.