China hat seine erste Gasproduktion aus „brennbaren Eis“-Lagerstätten gemeldet. China hat den „Kraftstoff der Zukunft“ gewonnen: brennbares Eishydrat

Abbildungs-Copyright Alamy Bildbeschreibung Methanhydrat oder „brennbares Gas“: eine wichtige Energiequelle der Zukunft

China hat zum ersten Mal Gas aus Methanhydratvorkommen am Grund des Südchinesischen Meeres gefördert – ein Ereignis, das einen Wendepunkt für die Zukunft der Energie auf der ganzen Welt bedeuten könnte.

Die chinesischen Behörden verkündeten sofort, dass dies eine große Errungenschaft sei.

Methanhydrate, auch brennbares Eis genannt, enthalten riesige Erdgasreserven.

Viele Länder, darunter die Vereinigten Staaten und Japan, arbeiten daran, das Problem der Sedimentausbeutung zu lösen Gashydrate, aber der Abbau und die Gewinnung von Gas aus ihnen ist eine schwierige Aufgabe.

Was ist „brennbares Eis“?

Der eingängige Satz beschreibt, was in Wirklichkeit eine kristalline Verbindung aus Wasser und Gas ist.

Sibirisches Methan beeinflusst die Erwärmung

„Es ähnelt Eiskristallen, aber wenn man es betrachtet Molekulare Ebene„Es stellt sich heraus, dass Methanmoleküle im Gitter ihrer Wassermoleküle enthalten sind“, sagt Professor Praveen Linga von der Abteilung für Chemische und Biomolekulare Technologie Nationaluniversität Singapur.

Der offizielle Name des Stoffes lautet Methanclathrate oder Methanhydrate, unter denen sie gebildet werden hoher Druck und bei niedrigen Temperaturen in den Schichten Permafrost oder auf dem Meeresgrund.

Trotz seines niedrige Temperatur, diese Hydrate sind leicht entzündlich. Bringt man ein Feuerzeug an die Oberfläche, beginnt das im gefrorenen Wasser enthaltene Gas zu brennen. Daher werden Hydrate „brennbares Eis“ genannt.

Wenn der Druck sinkt und die Temperatur steigt, zerfallen Hydrate in Wasser und Methan – sehr große Menge Methan Ein Kubikmeter der Verbindung setzt bis zu 160 Kubikmeter Methan frei, was sie zu einer hochkonzentrierten Brennstoffressource macht.

Abbildungs-Copyright USGS Bildbeschreibung Von amerikanischen Geologen im Golf von Mexiko geborgene Methanhydratkristalle

Der Haken ist jedoch, dass der Prozess der Gewinnung brennbaren Gases aus Gashydraten äußerst komplex und teuer ist.

Gashydrate wurden erstmals in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts in Nordrussland entdeckt. Die Forschung zur Gewinnung von Hydraten aus Bodensedimenten begann jedoch erst vor 10 bis 15 Jahren.

Eine Spitzenposition nimmt in diesen Studien Japan als Land ein, das nicht über Reserven an fossilen Energieträgern verfügt. Ähnliche Forschungen werden in Indien aktiv durchgeführt Südkorea, die auch keine Ölreserven haben.

Die Forschung in den USA und Kanada hat ihre eigenen Besonderheiten: Sie untersuchen hauptsächlich die Möglichkeit der Hydratgewinnung in Permafrostgebieten – im Norden Kanadas und Alaskas.

In Russland wird derzeit an der Möglichkeit geforscht, Gas aus riesigen Methanhydratvorkommen in Permafrostzonen zu gewinnen Westsibirien. Sie werden finanziert staatliche Körperschaft„Gazprom“.

Warum ist die chinesische Errungenschaft so wichtig?

Gashydrate könnten den gesamten globalen Energiesektor verändern und in den kommenden Jahren zu einer wichtigen Energiequelle werden.

Auf dem Boden aller Ozeane, insbesondere an den Rändern der Kontinentalplatten, gibt es riesige Hydratvorkommen. Verschiedene Länder suchen nach Möglichkeiten, die Produktion von „brennbarem Gas“ sicher und profitabel zu machen.

China behauptet, auf diesem Gebiet einen Durchbruch erzielt zu haben, und Professor Linga stimmt zu.

„Im Vergleich zu den Ergebnissen japanischer Forschung haben chinesische Wissenschaftler beeindruckende Erfolge erzielt, indem sie durch die Förderung viel mehr Methan gewinnen konnten“, erklärt er. „Das ist eine wirklich bedeutende Leistung.“

Es wird angenommen, dass Gashydratvorkommen zehnmal mehr Gas enthalten als Schiefervorkommen. „Und das nur nach konservativsten Schätzungen“, sagt der Wissenschaftler.

China entdeckte 2007 „brennbares Eis“ auf dem Grund des Südchinesischen Meeres. Viele Gebiete in den Gewässern dieses Meeres werden gleichzeitig von China, Vietnam und den Philippinen beansprucht, und Territorialstreitigkeiten werden durch das Vorhandensein riesiger Energieressourcen verschärft.

Was wird jetzt passieren?

Laut Professor Linga ist Chinas Erfolg nur der erste Schritt auf einem langen Weg zur Erschließung einer neuen Ressource.

„Zum ersten Mal sehen die Aussichten für den Hydratabbau vielversprechend aus“, sagt er, „aber ich denke, dass wir frühestens im Jahr 2025 eine echte kommerzielle Nutzung von Hydraten erleben werden.“

Laut chinesischen Medien wurde im Shenhu-Gebiet im Südchinesischen Meer eine Produktion von 16.000 Kubikmetern hochreinem Gas pro Tag erreicht.

Professor Linga warnt jedoch davor, dass die Ausbeutung der Gashydratreserven mit strengsten Umweltschutzmaßnahmen einhergehen muss.

Das größte Risiko in diesem Bereich ist die unkontrollierte Freisetzung in die Atmosphäre. riesige Mengen Methan, was sich dramatisch beschleunigen kann globale Erwärmung. Methan ist ein viel wirksameres Treibhausgas als Kohlendioxid.

Die Aufgabe besteht also darin, das Gas abzusaugen und am Entweichen zu hindern.

Die Japaner haben diese Woche eine neue Front in ihrem verzweifelten Kampf für niedrigere globale Erdgaspreise eröffnet. Jetzt sind sie die ersten auf der Welt, die es vor ihrer Küste aus einer Unterwasserlagerstätte einer absolut fantastischen Sache gewinnen – der sogenannten. „brennbares Eis“, Methanhydrate.

Im Land entstand darüber eine offensichtlich verfrühte Euphorie: Einer der Parlamentsabgeordneten rief sogar leidenschaftlich dazu auf, über die Entwicklung einer Zukunftsstrategie für Japan als neues Land nachzudenken bedeutender Exporteur Erdgas – nach Russland der zweitgrößte im Fernen Osten. Für diejenigen, die es nicht wissen, möchten wir Sie daran erinnern – jetzt unser wohlhabender Inselnachbar Fernost Im Allgemeinen gibt es außer unrentabler Kohle praktisch keine Bodenschätze. Aber alles ist in Ordnung.

Methanhydrat ist eine Kombination aus Methangas und Wasser, die bei sehr niedrigen Temperaturen und unter hohem Druck entsteht. Äußerlich ähnelt dieses Ding geschmolzenem, losem Schnee oder, wenn Sie so wollen, Sorbet. Es gibt jede Menge Methhydrat auf dem Planeten – in der arktischen Tundra, am Boden oder unter dem Grund der Weltmeere. Übrigens gibt es in Russland reiche Vorkommen. Methan kann aus einer Verbindung mit Wasser entweder durch Erhöhen der Temperatur oder durch Erniedrigen des Drucks abgetrennt werden. Aber das lässt sich – wie auch beim Schiefergas – leicht sagen effektive Technologien So etwas ist schon lange nicht mehr passiert.

Der erste Durchbruch gelang in Kanada: Bereits 2007 und 2008 wurde dort Gas aus Methanhydratvorkommen in der Tundra gefördert. Doch die Idee wurde dort gestoppt – die Produktionskosten erwiesen sich als unerschwinglich hoch.

Die Japaner beschäftigen sich seit den 80er Jahren ohne viel Aufhebens aktiv mit dem Problem der Methanhydrate, von denen es in ihrem Land, wie sich herausstellt, einige gibt. Die Aussicht auf eine, wenn nicht Selbstversorgung mit Erdgas, so doch zumindest eine deutliche Verringerung der völligen Sklavereiabhängigkeit von seinen Einkäufen im Ausland war schwindelerregend. Bisher wurden die an Japan angrenzenden Vorkommen im Ochotskischen Meer, im Japanischen Meer und vor der Amerika zugewandten Pazifikküste des Landes bereits allgemein erkundet. Es wird geschätzt, dass dort so viele Methanreserven vorhanden sind, dass sie bei dem derzeitigen Erdgasverbrauch den Bedarf Japans für 100 Jahre vollständig decken können. Hundert Jahre! Kurz gesagt, das Spiel wurde als lohnenswert erachtet, es wurden staatliche Mittel bereitgestellt und die vielversprechendste Lagerstätte wurde als 70 km von der Atsumi-Halbinsel entfernt im zentralen Teil der Pazifikküste des Mains erkannt Japanische Insel Honshu.

Bereits im Februar letzten Jahres bohrte das einzigartige Forschungsschiff Chikyu (Earth) dort vier Testbohrungen. Die Tiefe des Ozeans im Einsatzgebiet beträgt 1000 Meter. Die Bohrungen bestätigten das Vorhandensein von für die Produktion geeigneten Methanhydraten. Es wird geschätzt, dass das Feld den gesamten Erdgasbedarf Japans für 10 bis 11 Jahre decken kann.

Im gleichen Gebiet bohrte und rüstete Tikyu einen 300 Meter tiefen Produktionsbrunnen aus. Am vergangenen Dienstag wurde dort Ausrüstung abgesenkt und es kam zu einem Zwischenfall. Historisches Ereignis- Nach vier Stunden Wartezeit flammte auf dem Brenner in der Nähe des Schiffsdecks eine orangefarbene Flamme auf – es handelte sich dabei um Methanverbrennung, die zum ersten Mal in der Geschichte aus unter Wasser befindlichem „brennbarem Eis“ gewonnen wurde.

Das Experiment wird noch zwei Wochen andauern, dann werden die Japaner auf der Grundlage der gewonnenen Daten beginnen, weiter nachzudenken. Die Hauptaufgabe besteht darin, die Kosten zu senken, da die Herstellung von Gas aus Methanhydrat extrem teuer ist. Mit der aktuellen Technologie kostet es mehr als dreimal so viel wie das Flüssigerdgas, das Japan derzeit importiert. Allerdings galt Schiefergas zeitweise auch als unrentabel. Bis in den Vereinigten Staaten bahnbrechende Technologien entdeckt wurden, die eine Revolution auf dem Markt auslösten.

Tokio glaubt auch, dass es neue Methoden finden wird, um die Kosten drastisch zu senken. Die Regierung hat sich zum Ziel gesetzt, bis zum Geschäftsjahr 2018 kommerziell realisierbare Technologien zur Ausbeutung von Methanhydratvorkommen zu entwickeln. Die dafür aus dem Haushalt bereitgestellten Mittel sind recht ordentlich.

Übrigens wird in Südkorea, das ebenfalls benachteiligt ist, inzwischen damit begonnen, Methhydrate aktiv zu untersuchen natürliche Ressourcen. China veröffentlichte diese Woche einen Bericht, in dem es deutlich darauf verwies, dass es bei den Methanreserven an dritter Stelle steht und bei diesem Indikator nur nach Russland und Kanada an zweiter Stelle steht. Im laufenden Fünfjahresplan (2011-15) ist geplant, mit der Produktion dieses Gases in zwei Feldern in China zu beginnen. Bis 2015 wollen sie es auf 30 Milliarden Kubikmeter pro Jahr steigern. Dann wird die Produktion auf fünf weiteren Feldern beginnen. Das Ziel ist nicht verborgen – die Abhängigkeit Chinas von ausländischen Erdgaslieferungen zu verringern.

Übrigens führt Peking seit vielen Jahren langwierige und schmerzhafte Verhandlungen mit Russland über den Gaspreis, den Moskau eigentlich an China weitergeben möchte. Die Volksrepublik China gibt nicht nach und glaubt, dass die Zeit und die Entwicklung neuer Technologien auf ihrer Seite sind und die Zölle noch deutlich gesenkt werden müssen.

Darauf setzen auch die Japaner, der weltweit größte Abnehmer von Flüssigerdgas. Natürlich ist die Rede von einer vollständigen „Gasunabhängigkeit“ auf der Grundlage von „brennendem Eis“ immer noch eine Utopie. Allerdings werden durchaus mögliche Erfolge bei der Entwicklung von Technologien für eine mehr oder weniger kostengünstige Nutzung von Methanhydrat in Verbindung mit dem Beginn des Kaufs von billigem Schiefer-Flüssiggas in den USA und Kanada, wie Tokio glaubt, eine selbstbewusste Preissenkung für traditionelles Gas ermöglichen . Den Japanern zufolge können sie ihre Kosten für diese Ressource in den kommenden Jahren um mindestens fünfzehn Prozent senken. Vorerst nur aufgrund des Faktors amerikanisches Schiefergas.

Was Gazprom betrifft, so sind die Japaner auch bereit, seine Produkte zu kaufen. Aber die Preise werden mit allen verfügbaren Mitteln wirksam gesenkt. Ab und zu den amerikanischen Schieferfaktor verwenden und dann, wenn möglich, „brennbares Eis“. „Wie sich herausstellt, gibt es auf der Welt viel Erdgas, der Markt ist überfüllt. Und das muss verstanden werden“, sagte mir einmal ein Diplomat, der einst die russische Abteilung des japanischen Außenministeriums leitete.

China hat die erfolgreiche Gewinnung von Methan aus „brennbarem Eis“ und die bevorstehende Energierevolution angekündigt. Einige Jahre zuvor gaben Japan, die USA und ein Konsortium, das in Kanada Gashydrate entwickelte, eine ähnliche Erklärung ab. Ähnliche Werke wurden auch in Russland durchgeführt. In allen Fällen ist die Schlussfolgerung klar: Man kann Methan gewinnen, aber kein Geld damit verdienen. Wir glauben, dass in diesem Fall nicht von einer Energiewende gesprochen werden muss.

„Brennbares Eis“ oder „Schneegas“ ist das in der Natur am häufigsten vorkommende Gashydrat, also so etwas wie ein Käfig aus Wassermolekülen, der ein Methanmolekül enthält. Methhydrate sind wirklich wie sehr loses Eis. Diese Verbindung wird leicht zerstört – Sie müssen lediglich den Druck senken und die Temperatur erhöhen. Hier liegen die Schwierigkeiten bei der Förderung dieses Gases.

Nach bestehenden Schätzungen gibt es auf der Welt eine ungeheuer große Menge Methan in Form von Gashydraten – bis zu 7 Billiarden Kubikmeter. m. Zum Vergleich: Die nachgewiesenen Reserven an herkömmlichem Erdgas sind 37-mal geringer und der jährliche Methanverbrauch auf der Welt ist 2.000-mal geringer. Es wird davon ausgegangen, dass allein in unserem Land die im Permafrost und auf dem Schelf befindlichen Gashydrate etwa 1,1 Billionen Kubikmeter enthalten. m Methan.

Der große Vorteil von Gashydraten ist ihre geringe Tiefe. Daher sind sie im Permafrost bereits in einer Tiefe von 250–300 m zu finden. Bitte beachten Sie, dass chinesische Experten „brennbares Eis“ auch in einer Tiefe von etwa 200 m aus dem Meeresboden (aber 1 km von der Oberfläche bis zum Grund) gewonnen haben ). Ist es verwunderlich, dass solch unglaublich große und oberflächennahe Gasreserven die Aufmerksamkeit großer Verbraucher auf sich ziehen?

Inländische Experten untersuchen Methanhydrate seit Mitte des letzten Jahrhunderts. In den letzten 20 Jahren hat sich der Baikalsee zu einem Testgelände für die Erforschung von Gashydraten entwickelt, wo das Limnologische Institut der sibirischen Zweigstelle Forschungen durchführte Russische Akademie Wissenschaften und Gazprom VNIIGAZ. Im Jahr 2003 startete Gazprom ein angewandtes Forschungsprogramm zu diesem Thema. An dieser Moment Soweit wir wissen, werden die Ergebnisse als interessant angesehen, aber bei dem erforderlichen Kostenniveau und vor dem Hintergrund der vorhandenen traditionellen Gasreserven erwies es sich als unzumutbar, Methan aus Gashydraten in die Produktion einzubeziehen.

In den 2000er Jahren war das am weitesten entwickelte internationale Schneegasprojekt ein Teststandort im kanadischen Mackenzie River-Delta. Kanada, die USA, Deutschland, Indien und Japan trugen dazu bei. Es ist interessant, dass das Projekt zwar in die Pilotphase eingetreten ist und angeblich gute Kosten aufweist, weitere Entwicklung er hat es nicht erhalten. Sonst würden Gashydrate heute genauso laut donnern wie Schiefergas.

Dieses Projekt war für jedes der teilnehmenden Länder eine Art interessante Erfahrung, die Sie in Ihrem Gebiet nutzen können. Die Vereinigten Staaten führten unabhängige Forschungen im Golf von Mexiko durch. Und Japan liegt in seinen eigenen Küstengewässern. Im März 2013 gab das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie bekannt, dass fortgeschrittene japanische Spezialisten als erste weltweit Erdgas aus Methanhydrat vom Meeresboden gewonnen haben. Die möglichen Kosten wurden klugerweise nicht erwähnt. Die Wirksamkeit dieses Projekts zeigt sich jedoch deutlich in der fehlenden Weiterentwicklung.

Die Erfolgsmeldungen und die kommende Energierevolution aus China erinnern deutlich an die japanischen Meldungen von vor vier Jahren. Wir wagen anzunehmen, dass es auch hier nicht zu einer Vollproduktion kommen wird: Die Arbeit mit einer unkonventionellen Gasquelle auf See ist von vornherein extrem teuer. Sie sind auch gegen dieses Projekt niedrige Preise für Kohlenwasserstoffe.

Dies ist nicht die erste Erfahrung chinesischer Unternehmen, die mit unkonventionellen Gasquellen arbeiten. China produziert Kohleflözmethan und Schiefergas. Ursprünglich wurde vorhergesagt, dass das Himmlische Reich bis 2015 die Produktion von Schiefer auf 50 Milliarden Kubikmeter steigern würde. m und bis 2020 - bis zu 120 Milliarden Kubikmeter. m pro Jahr. Doch die Pläne mussten reduziert werden: Bis 2020 sollen im riesigen China 30 Milliarden Kubikmeter gefördert werden. m Schiefergas. Allerdings könnte sich dieser Wert bei aktuellen Preisen als unerreichbar erweisen.

Nehmen wir aber einmal an, dass China tatsächlich eine vielversprechende Technologie zur Gasgewinnung aus Methanhydraten entwickeln konnte. Darüber hinaus sind wir uns darüber einig, dass es sich nur in China selbst verbreiten kann. Wie zum Beispiel Schiefergas, das tatsächlich nur in den Vereinigten Staaten eine nennenswerte Menge geblieben ist.

Wenn China beginnt, die Produktion seines eigenen blauen Treibstoffs aus unkonventionellen Quellen auf dem Schelf zu steigern, wird er sich in den südlichen und südöstlichen Regionen ausbreiten. In einer solchen Situation werden zunächst LNG-Projekte leiden, die sich in China aktiv entwickeln, sowie Kohleimporte, da China einen zusätzlichen Anreiz haben wird, die Stromerzeugung von Kohle auf Gas umzustellen. In diesem Fall sollten sich Katar und Australien Sorgen machen. Niemand wird blauen Treibstoff aus „brennbarem Eis“ in die nördlichen und nordwestlichen Regionen bringen. Dementsprechend Lieferungen von Zentralasien und potenzielle Importe aus Russland sind nicht gefährdet.

Dies ist jedoch nichts weiter als eine Fantasie. Bei den aktuellen Energiepreisen haben Methanhydrate praktisch keine Chance. Und das ist gut so, denn in einigen Jahrzehnten wird eine Zeit kommen, in der die traditionellen Reserven an blauem Treibstoff so knapp werden, dass die Menschheit auf riesige Kohlenwasserstoffreserven in Gashydraten zurückgreifen muss.

Aus dem Meeresboden konnte „brennbares Eis“ gewonnen werden – eine Verbindung aus Wasser und Gas, die unter dem Einfluss von hohem Druck und niedrigen Temperaturen zu einer kristallinen Substanz wurde

Zum ersten Mal hat China „brennbares Eis“ vom Meeresgrund gewonnen. Laut China Central Television wurden die Proben aus einer Tiefe von mehr als 1.200 Metern aus einem Unterwasserbrunnen etwa 300 Kilometer südöstlich von Hongkong geborgen.

„Brennbares Eis“ ist eine Kombination aus Wasser und Erdgas kristalline Substanz unter hohem Druck und niedrigen Temperaturen. Ein Kubikmeter dieses Energieträgers enthält das Äquivalent von 160 Kubikmetern Erdgas. „Unser Land hat eine führende Position in der Produktion von brennbarem Eis eingenommen. „Das wird ein ebenso großes Ereignis sein wie die Schieferrevolution, die zuvor in den Vereinigten Staaten stattgefunden hat“, sagte das chinesische Ministerium für Land und natürliche Ressourcen. Was ist „brennbares Eis“? Warum ist es bisher nicht gelungen, Erdgas zu ersetzen?

„Vielleicht ist das der Methan-Kraftstoff der Zukunft. Aber derzeit ist es eher aus der Gegend wissenschaftliche Entwicklungen vielversprechend. Natürlich schreitet der Fortschritt ziemlich schnell voran, aber es gibt immer noch eine ganze Reihe von Gasvorkommen auf der Erde, die zu deutlich geringeren Kosten und mit weniger technologischen Problemen gefördert werden können. Es gibt einfach Reserven an traditionellem Gas, für die man nur tausend Meter tief ein Bohrloch bohren und es ohne besondere technische Hilfsmittel fast unter dem ursprünglichen Druck transportieren muss. Daher suchen die Chinesen hier wie andere auch nach Möglichkeiten. Japan ergriff Maßnahmen und startete sogar die Pilotproduktion eines der Spezialforschungsschiffe. Aber solche PR-Meldungen darüber, dass dies geschehen sei, kommen regelmäßig vor. Von wirklichen Erfolgen haben wir allerdings noch keine Meldung gehört.“

Wann kann die industrielle Produktion von „brennbarem Eis“ beginnen?

„Die Milliarden-Dollar-Frage, denn es wäre wirklich die nächste Revolution. Schieferrevolution. Aber auch Schiefer wurde jahrzehntelang erforscht, bevor es möglich war, Technologien auszuwählen, die sich als kostengünstig erwiesen. Auch Gashydrate werden seit Jahrzehnten untersucht. Dies konnte bisher nicht kosteneffizient umgesetzt werden. Wenn dies in großem Maßstab möglich ist, könnte es eine sehr große Veränderung bedeuten, da die Gashydratressourcen sehr groß sind, viel größer als die konventionellen und unkonventionellen Gasressourcen. Aber es ist einfach nicht der richtige Zeitpunkt, um eine Einschätzung abzugeben, denn das tun wieder einmal viele Menschen, und es wurde viel Mühe darauf verwendet. Es gibt staatliche Zuschüsse, Forschungsteams arbeiten. Bisher war es nicht möglich, dies in großem Maßstab und kostengünstig umzusetzen.“

China entdeckte 2007 Ablagerungen von „brennbarem Eis“ im Südchinesischen Meer, erinnert sich die Shanghai Daily. Der Veröffentlichung zufolge wurden die weltweit ersten Versuche zur Gewinnung dieses Energieträgers in den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts unternommen. China begann erst 1998 mit der entsprechenden Forschung.

Veröffentlichungen westlicher Wissenschaftler zufolge wurden in Sibirien Anzeichen für das Vorhandensein großer Ablagerungen brennbaren Eises entdeckt. In offenen Quellen gibt es keine Informationen darüber, dass Russland versucht hat, es zu extrahieren.

Gashydrate könnten den gesamten globalen Energiesektor verändern und in den kommenden Jahren zu einer wichtigen Energiequelle werden.

Die chinesischen Behörden verkündeten sofort, dass dies eine große Errungenschaft sei.

Methanhydrate, auch brennbares Eis genannt, enthalten riesige Erdgasreserven.

Viele Länder, darunter die Vereinigten Staaten und Japan, arbeiten daran, das Problem der Ausbeutung von Gashydratvorkommen zu lösen, aber der Abbau und die Gewinnung von Gas aus ihnen ist eine schwierige Aufgabe.

Was ist „brennbares Eis“?

Der eingängige Satz beschreibt, was in Wirklichkeit eine kristalline Verbindung aus Wasser und Gas ist.

„Es ähnelt Eiskristallen, aber wenn man es auf molekularer Ebene betrachtet, stellt sich heraus, dass Methanmoleküle in ein Gitter aus Wassermolekülen eingebettet sind“, sagt Professor Praveen Linga vom Department of Chemical and Biomolecular Engineering der National University of Singapur.

Der offizielle Name des Stoffes lautet Methanclathrate oder Methanhydrate; sie entstehen unter hohem Druck und bei niedrigen Temperaturen in Permafrostschichten oder auf dem Meeresboden.

Trotz ihrer niedrigen Temperatur sind diese Hydrate leicht entflammbar. Bringt man ein Feuerzeug an die Oberfläche, beginnt das im gefrorenen Wasser enthaltene Gas zu brennen. Daher werden Hydrate „brennbares Eis“ genannt.

Wenn der Druck sinkt und die Temperatur steigt, zerfallen Hydrate in Wasser und Methan – eine sehr große Menge Methan. Ein Kubikmeter der Verbindung setzt bis zu 160 Kubikmeter Methan frei, was sie zu einer hochkonzentrierten Brennstoffressource macht.

Bildunterschrift Methanhydratkristalle, die von US-Geologen im Golf von Mexiko geborgen wurden

Der Haken ist jedoch, dass der Prozess der Gewinnung brennbaren Gases aus Gashydraten äußerst komplex und teuer ist.

Gashydrate wurden erstmals in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts in Nordrussland entdeckt. Die Forschung zur Gewinnung von Hydraten aus Bodensedimenten begann jedoch erst vor 10–15 Jahren.

Eine Spitzenposition nimmt in diesen Studien Japan als Land ein, das nicht über Reserven an fossilen Energieträgern verfügt. Ähnliche Forschungen werden aktiv in Indien und Südkorea betrieben, die ebenfalls über keine Ölreserven verfügen.

Die Forschung in den USA und Kanada hat ihre eigenen Besonderheiten: Sie untersuchen hauptsächlich die Möglichkeit der Hydratgewinnung in Permafrostgebieten – im Norden Kanadas und Alaskas.

In Russland wird derzeit an der Möglichkeit geforscht, Gas aus riesigen Methanhydratvorkommen in Permafrostzonen Westsibiriens zu gewinnen. Finanziert werden sie vom Staatskonzern Gazprom.

Warum ist die chinesische Errungenschaft so wichtig?

Gashydrate könnten den gesamten globalen Energiesektor verändern und in den kommenden Jahren zu einer wichtigen Energiequelle werden.

China behauptet, auf diesem Gebiet einen Durchbruch erzielt zu haben, und Professor Linga stimmt zu.

Es wird angenommen, dass Gashydratvorkommen zehnmal mehr Gas enthalten als Schiefervorkommen. „Und das nur nach konservativsten Schätzungen“, sagt der Wissenschaftler.

Was wird jetzt passieren?

Laut Professor Linga ist Chinas Erfolg nur der erste Schritt auf einem langen Weg zur Erschließung einer neuen Ressource.

Laut chinesischen Medien wurde im Shenhu-Gebiet im Südchinesischen Meer eine Produktion von 16.000 Kubikmetern hochreinem Gas pro Tag erreicht.

Professor Linga warnt jedoch davor, dass die Ausbeutung der Gashydratreserven mit strengsten Umweltschutzmaßnahmen einhergehen muss.

Das größte Risiko in diesem Bereich ist die unkontrollierte Freisetzung riesiger Mengen Methan in die Atmosphäre, die die globale Erwärmung dramatisch beschleunigen könnte. Methan ist ein viel wirksameres Treibhausgas als Kohlendioxid.

Die Aufgabe besteht also darin, das Gas abzusaugen und am Entweichen zu hindern.