Химики из России выяснили, как формируются нестабильные кристаллы метановых гидратов – "замороженной" разновидности природного газа, вызывающей взрывы на дне морей Арктики. Их выводы были представлены в Journal of Natural Gas Science and Engineering. 

На дне Северного Ледовитого океана, в приповерхностных слоях грунта, залегают гигантские запасы так называемых метановых гидратов – спрессованных и замороженных соединений воды и метана, остающихся стабильными при низких температурах и высоких давлениях.

Сегодня ученые опасаются, что дальнейшее повышение температур вод мирового океана приведет к массовому таянию этих гидратов и попаданию гигантских количеств метана в атмосферу. Подобные события, как недавно выяснили океанологи, уже происходили недавно на дне Баренцева моря.

С другой стороны, эти же запасы газа представляют сегодня один из самых больших и при этом нетронутых запасов ископаемых углеводородов. Их добыче мешает та же самая проблема – пока не понятно, как можно безопасно и дешево извлекать их из вечной мерзлоты. Вдобавок, гидраты могут образоваться внутри "северной" нефти, что также делает ее опасной и дорогой для добычи.

Как передает пресс-служба Российского научного фонда, Андрей Стопорев из Института неорганической химии СО РАН в Новосибирске и его коллеги открыли необычную нестабильную форму кристаллов из "замороженного" метана, наблюдая за тем, как менялись свойства нефти при ее охлаждении до сверхнизких температур.

Как отмечает Стопорев, раньше ученые изучали и просчитывали поведение только самых простых форм метановых гидратов, возникающих в "чистой" смеси из газа и воды. С другой стороны, в реальном мире чистый газ встречается крайне редко – обычно его сопровождают нефть и другие типы ископаемых углеводородов.

Российских химиков заинтересовало то, как подобное соседство будет влиять на свойства "замороженного" метана и процесс его формирования. Для этого они подготовили специальную смесь из газа и нефти и резко заморозили ее, погрузив в жидкий азот.

Этот прием, как обнаружили исследователи из Новосибирска, Томска и Москвы, привел к формированию совершенно новой формы гидрата, о существовании которой ученые раньше подозревали, но не могли доказать, что он может возникать в смеси нефти, воды и газа.

В отличие от классических газовых гидратов, чьи кристаллы остаются стабильными при относительно низких давлениях и высоких температурах, эта форма "замороженного метана" оказалась крайне нестабильной. Она, как показали последующие наблюдения, постепенно превращается в стабильную версию "углеводородного льда".

Это открытие, по словам Стопорева и его коллег, указывает на то, что классические формы метановых гидратов могут формироваться не напрямую из воды и газа, а в результате медленного распада нестабильного "замороженного метана".

Это важно не только для прогнозирования того, что ожидает дно Арктики в ближайшие десятилетия, но и для защиты сибирских нефтяных месторождений и нефтепроводов от образования "пробок" из подобных льдов внутри них, используя вещества, препятствующие формированию нестабильных гидратов.


Источники

Химики из России раскрыли тайну рождения арктического "метана-убийцы"
Pro-arctic.ru, 29/12/2018
Химики из России раскрыли тайну рождения арктического "метана-убийцы"
Margust (gazeta-margust.ru), 29/12/2018
Химики из России раскрыли тайну рождения арктического метана-убийцы - новости на сегодня 29.12.2018
News2world.net, 29/12/2018
Химики из России раскрыли тайну рождения арктического "метана-убийцы"
Новосибирские новости (nscn.ru), 29/12/2018
Химики из России раскрыли тайну рождения арктического "метана-убийцы"
Profi-news.ru, 29/12/2018
Химики из России раскрыли тайну рождения арктического "метана-убийцы"
Новости@Rambler.ru, 29/12/2018
Химики из России раскрыли тайну рождения арктического "метана-убийцы"
РИА Новости, 29/12/2018
Химики объяснили тайну происхождения газа, способного взорвать дно арктических морей
The world news (theworldnews.net), 30/12/2018
Химики объяснили тайну происхождения газа, способного взорвать дно арктических морей
Суть событий (argumentiru.com), 30/12/2018
Химики объяснили тайну происхождения газа, способного взорвать дно арктических морей
Mirtesen.sputnik.ru, 30/12/2018

Похожие новости

  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    2356
  • 17/07/2020

    СО РАН направляет в Арктику большую норильскую экспедицию

    ​​Группа ученых из Российской академии наук всесторонне изучит экологическую среду территории и представит предложения и рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности промышленных компаний в Арктическом регионе.
    4871
  • 07/04/2021

    Тайна черных алмазов: какие богатства таятся в землях у Полярного круга

    ​Подвиг ленинградских геологов ...Их открыли, можно сказать, нечаянно. И закрыли, не получив ни одного карата. И постарались забыть имя первооткрывателя.Я его "открываю" благодаря профессору Александру Портнову, доктору геолого-минералогических наук.
    607
  • 07/08/2018

    Магистранты ТПУ примут участие в работе над уникальными проектами

    ​Магистрантам Томского политехнического университета предлагают стать участниками уникальных исследовательских проектов в составе научных групп под руководством ведущих ученых вуза. Одной из таких научно-исследовательских групп является коллектив научно-образовательного центра Н.
    1782
  • 05/10/2020

    Атмосферу над Арктикой изучили сибирские учёные

    ​В научном путешествии приняли участие представители нескольких институтов Новосибирска и соседних регионов. К суровым погодным условиям Арктики и внетрассовому маршруту лётчики Сибирского научно-исследовательского института авиации готовились почти год.
    649
  • 21/09/2020

    Ученые РФ с самолета изучили атмосферу Арктических районов

    ​​​​Со 2 сентября с борта летающей лаборатории Ту-134 «Оптик» сотрудники Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева, Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского и Научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» исследовали атмосферу Арктических районов нашей страны.
    847
  • 01/02/2021

    ИК СО РАН запустил еженедельный онлайн-семинар для будущих пользователей ЦКП «СКИФ»

    Лаборатория перспективных синхротронных методов исследования (ЛПСМИ) Института катализа СО РАН провела первую серию семинаров для объединения потенциальных отечественных пользователей ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов» и обмена опытом по использованию синхротронного излучения (СИ) в различных областях науки.
    1156
  • 01/09/2020

    Недостающее звено в отечественном катализе: рассказывает замиректора ИК СО РАН Вадим Яковлев

    Центр коллективного пользования «Опытное производство катализаторов» на базе Института катализа СО РАН станет местом, где будут развивать широкий спектр новых каталитических технологий, отрабатывать их у себя до опытного и опытно-промышленного уровня и потом масштабировать их на профильных предприятиях.
    975
  • 08/09/2020

    Красноярские ученые привезли пробы почвы с места катастрофы в Норильске

    Исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» изучают последствия экологической катастрофы на Крайнем Севере. Работы в лабораториях — естественное продолжение Большой Норильской экспедиции, организованной Сибирским отделением РАН.
    956
  • 07/08/2020

    Обнаружено новое фазовое состояние нанолокализованной воды

    ​​Сотрудники лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ совместно с российскими и зарубежными коллегами открыли новое фазовое состояние нанолокализованной воды — воды, отдельные молекулы которой расположены в полостях кристаллической решетки кордиерита.
    879