Gashydrater (også naturgashydrater eller clathrater ) er krystallinske forbindelser dannet under visse termobariske forhold fra vand og gas . Navnet "clathrates" (fra latin clat(h)ratus - "lukket med tremmer, plantet i et bur"), blev givet af Powell i 1948. Gashydrater er ikke-støkiometriske forbindelser, det vil sige forbindelser med variabel sammensætning.
For første gang blev gashydrater ( svovlholdig gas og klor ) observeret i slutningen af det 18. århundrede af J. Priestley , B. Peletier og V. Karsten. De første beskrivelser af gashydrater blev givet af G. Davy i 1810 (chlorhydrat). I 1823 bestemte Faraday cirka sammensætningen af klorhydrat, i 1829 opdagede Levitt bromhydrat , og i 1840 opnåede Wöhler H 2 S hydrat . I 1888 modtog P. Villar hydraterne CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 2 H 2 og N 2 O [1] .
Klatraten af gashydrater blev bekræftet i 1950'erne . efter røntgenundersøgelser af Stackelberg og Müller, værker af Pauling , Claussen .
I 1940'erne fremsatte sovjetiske videnskabsmænd en hypotese om tilstedeværelsen af gashydrataflejringer i permafrostzonen ( Strizhov , Mokhnatkin, Chersky ). I 1960'erne opdagede de også de første forekomster af gashydrater i den nordlige del af USSR. Samtidig finder muligheden for dannelse og eksistens af hydrater under naturlige forhold laboratoriebekræftelse ( Makogon ).
Siden da er gashydrater blevet betragtet som en potentiel brændstofkilde. Ifølge forskellige skøn varierer reserverne af terrestriske kulbrinter i hydrater fra 1,8⋅10 5 til 7,6⋅10 9 km³ [2] . Det viser sig deres brede udbredelse i verdenshavene og permafrost på kontinenterne, ustabilitet med stigende temperatur og faldende tryk.
I 1969 begyndte udviklingen af Messoyakha-feltet i Sibirien, hvor det, som man tror, for første gang (ved et rent tilfælde) var muligt at udvinde naturgas direkte fra hydrater (op til 36% af den samlede produktion i 1990) ) [3] .
Nu tiltrækker naturgashydrater særlig opmærksomhed som en mulig kilde til fossile brændstoffer, såvel som en mulig faktor i klimaændringer (se hypotese om metanhydratpistol ).
Naturgashydrater er et metastabilt mineral, hvis dannelse og nedbrydning afhænger af temperatur, tryk, kemisk sammensætning af gas og vand, det porøse mediums egenskaber osv. [4]
Morfologien af gashydrater er meget forskelligartet. I øjeblikket er der tre hovedtyper af krystaller:
I stenlag kan hydrater enten fordeles i form af mikroskopiske indeslutninger eller danne store partikler, op til udstrakte lag på mange meter i tykkelse.
På grund af dens clathratstruktur kan et enkelt volumen gashydrat indeholde op til 160-180 volumener ren gas. Hydratets densitet er lavere end densiteten af vand og is (for metanhydrat ca. 900 kg/m³).
Med en stigning i temperatur og et fald i tryk nedbrydes hydratet til gas og vand med absorption af en stor mængde varme. Nedbrydning af hydrat i et lukket volumen eller i et porøst medium (naturlige forhold) fører til en betydelig trykstigning.
Krystallinske hydrater har høj elektrisk modstand , leder lyd godt og er praktisk talt uigennemtrængelige for frit vand og gasmolekyler. De er karakteriseret ved unormalt lav varmeledningsevne (for metanhydrat ved 273 K er den fem gange lavere end for is).
For at beskrive de termodynamiske egenskaber af hydrater er van der Waals -Platteu teorien [5] [6] i øjeblikket meget brugt . De vigtigste bestemmelser i denne teori:
På trods af den vellykkede beskrivelse af de termodynamiske egenskaber modsiger van der Waals-Platteu-teorien dataene fra nogle eksperimenter. Det er især blevet vist, at gæstemolekyler er i stand til at bestemme både symmetrien af hydratkrystalgitteret og sekvensen af faseovergange af hydratet. Derudover blev der fundet en stærk indflydelse fra gæsterne på værtsmolekylerne, hvilket forårsagede en stigning i de mest sandsynlige frekvenser af naturlige svingninger.
I strukturen af gashydrater danner vandmolekyler en gennembrudt ramme (dvs. værtsgitteret), hvori der er hulrum. Det er blevet fastslået, at rammehulrummene normalt er 12- (små hulrum), 14-, 16- og 20-sidede (store hulrum) let deformerede i forhold til den ideelle form [7] . Disse hulrum kan være optaget af gasmolekyler ("gæstemolekyler"). Gasmolekylerne er forbundet med vandrammerne ved hjælp af van der Waals-bindinger . Generelt beskrives sammensætningen af gashydrater med formlen M n H 2 O, hvor M er et hydratdannende gasmolekyle, n er antallet af vandmolekyler pr. et inkluderet gasmolekyle, og n er et variabelt tal afhængigt af typen af hydratdannende gas, tryk og temperatur.
Hulrum, kombineret med hinanden, danner en kontinuerlig struktur af forskellige typer. Ifølge den accepterede klassificering kaldes de CS, TS, HS - henholdsvis kubisk , tetragonal og sekskantet struktur. I naturen er hydrater af typerne KS-I ( eng. sI ), KS-II ( eng. sII ) mest almindelige, mens resten er metastabile .
Nogle strukturer af clathrat -strukturer af gashydrater [8] :
| Struktur type | hulrum | Enhedscelleformel | Celleparametre, Å | Eksempel på gæstemolekyle |
|---|---|---|---|---|
| Cubic COP-I | D, T | 6T x 2D x 46H2O | a = 12 | CH 4 |
| Cubic COP-II | H, D | 8H x 16D x 136H2O | a = 17,1 | C3H8 , THF _ _ _ |
| Tetragonal TS-I | P, T, D | 4P x 16T x 10D x 172H2O [ 1 ] | a = 12,3 c = 10,2 |
Ar (ved højtryk), Br 2 |
| Sekskantet GS-III | E, D, D' | E x 3D x 2D' x 34 H 2 O | a = 23,5 c = 12,3 |
C10H16 + CH 4 _ _ |
De fleste naturgasser ( CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , CO 2 , N 2 , H 2 S , isobutan osv.) danner hydrater, der eksisterer under visse termobariske forhold. De findes i havbundsedimenter og i områder med permafrost . De overvejende naturgashydrater er metan og kuldioxidhydrater.
Under gasproduktion kan der dannes hydrater i brøndboringer, industriel kommunikation og hovedgasrørledninger. Ved at blive aflejret på rørvæggene reducerer hydrater kraftigt deres gennemstrømning. For at bekæmpe dannelsen af hydrater i gasfelter indføres forskellige inhibitorer i brønde og rørledninger ( methylalkohol , glycoler , 30% CaCl 2 opløsning ), og temperaturen af gasstrømmen holdes over temperaturen for hydratdannelse ved hjælp af varmeapparater, termisk isolering af rørledninger og valg af driftstilstand, der giver den maksimale temperatur af gasstrømmen. For at forhindre hydratdannelse i hovedgasrørledninger er gasdehydrering den mest effektive - gasrensning fra vanddamp.
I de senere år er interessen for problemet med gashydrater steget betydeligt over hele verden. Væksten i forskningsaktivitet forklares af følgende hovedfaktorer:
I de senere år (efter et møde (utilgængeligt link) på JSC Gazprom i 2003 ) fortsatte forskningen i hydrater i Rusland i forskellige organisationer både gennem statsbudgetfinansiering (to integrationsprojekter fra den sibiriske afdeling af det russiske videnskabsakademi , små bevillinger fra det russiske fond for grundforskning , et tilskud fra guvernøren i Tyumen, et tilskud fra ministeriet for videregående uddannelse i Den Russiske Føderation) og på bekostning af tilskud fra internationale fonde - INTAS, SRDF, UNESCO (ifølge den "flydende university" program [9] - havekspeditioner i UNESCO-regi under sloganet Training Through Research), KOMEKS (Kurele-Okhotsk -Marine Experiment), KAOS (Carbon-Hydrate Accuulations in the Okhotsk Sea) osv.
I 2002-2004 forskning i ukonventionelle kilder til kulbrinter, herunder gashydrater (under hensyntagen til OAO Gazproms kommercielle interesser ), fortsatte hos OOO Gazprom VNIIGAZ og OAO Promgaz med en lille finansieringsskala.
I øjeblikket[ hvornår? ] undersøgelser af gashydrater udføres på OAO Gazprom (hovedsageligt ved OOO Gazprom VNIIGAZ ), på institutter under det russiske videnskabsakademi og på universiteter.
Undersøgelser af de geologiske og teknologiske problemer med gashydrater blev startet i midten af 60'erne af VNIIGAZ-specialister. Først blev teknologiske spørgsmål om at forhindre hydratdannelse rejst og løst, derefter blev emnet gradvist udvidet: de kinetiske aspekter af hydratdannelse blev inkluderet i interessesfæren, derefter blev der rettet betydelig opmærksomhed mod geologiske aspekter, især mulighederne for eksistensen af gashydrataflejringer og teoretiske problemer med deres udvikling.
I 1970 blev den videnskabelige opdagelse "Egenskaben af naturgasser til at være i en fast tilstand i jordskorpen" optaget i USSR's State Register of Discoveries under nr. 75 med prioritet fra 1961, lavet af russiske videnskabsmænd V. G. Vasiliev, Yu. F. Makogon, F G. Trebin, A. A. Trofimuk og N. V. Chersky. [10] Herefter fik de geologiske undersøgelser af gashydrater en alvorlig fremdrift. Først og fremmest er der udviklet grafisk-analytiske metoder til at identificere de termodynamiske stabilitetszoner for gashydrater i jordskorpen (ZSG). Samtidig viste det sig, at hydratstabilitetszonen (ZSH) af metan, den mest almindelige kulbrintegas i jordskorpen, dækker op til 20 % af jorden (i områderne af permafrostzonen) og op til 90 % af bunden af oceanerne og havene.
Disse rent teoretiske resultater intensiverede søgningen efter hydratholdige klipper i naturen: De første vellykkede resultater blev opnået af VNIIGAZ-medarbejdere A. G. Efremova og B. P. Zhizhchenko under bundprøvetagning i den dybe del af Sortehavet i 1972. De observerede visuelt indeslutninger af hydrater, der ligner frost i hulerne i jorden ekstraheret fra bunden. Faktisk er dette den første officielt anerkendte observation af naturgashydrater i klipper i verden. Data fra A. G. Efremova og B. P. Zhizhchenko blev efterfølgende gentagne gange citeret af udenlandske og indenlandske forfattere. Baseret på deres forskning i USA blev de første metoder til prøveudtagning af undersøiske gashydrater udviklet. Senere etablerede A. G. Efremova, der arbejdede på en ekspedition om bundprøvetagning i Det Kaspiske Hav (1980), også for første gang i verden, hydreringsindholdet i bundsedimenter i dette hav, hvilket gjorde det muligt for andre forskere (G. D. Ginsburg, V A. Solovyov og andre) for at identificere en hydratbærende provins (associeret med muddervulkanisme) i det sydlige kaspiske hav.
Et stort bidrag til de geologiske og geofysiske undersøgelser af hydratbærende klipper blev lavet af ansatte i Norilsk-komplekslaboratoriet i VNIIGAZ M. Kh. I begyndelsen af 1970'erne fastlagde disse forskere principperne for genkendelse af hydratbærende klipper baseret på integrerede brøndlogningsdata. I slutningen af 1970'erne ophørte forskningen på dette område i USSR praktisk talt. Samtidig er de blevet udviklet i USA, Canada, Japan og andre lande, og nu er metoderne til geofysisk identifikation af hydratmættede bjergarter i geologiske sektioner ifølge brøndlogningsdata blevet udviklet. I Rusland blev der på basis af VNIIGAZ leveret en af de første eksperimentelle undersøgelser i verden om modellering af hydratdannelse i spredte klipper. Så A. S. Skhalyakho (1974) og V. A. Nenakhov (1982) etablerede ved at mætte sandprøver med hydrater et mønster af ændringer i klippens relative permeabilitet med hensyn til gas afhængig af hydratmætning (A. S. Skhalyakho) og den begrænsende gradientforskydning af porevand i hydratholdige bjergarter (V. A. Nenakhov) er to karakteristika, der er vigtige for at forudsige produktionen af gashydratgas.
Et vigtigt arbejde blev også udført af E. V. Zakharov og S. G. Yudin (1984) om udsigterne for søgningen efter hydratholdige aflejringer i Okhotskhavet. Denne publikation viste sig at være forudsigelig: to år efter udgivelsen udkom en hel række artikler om påvisning af hydratbærende aflejringer under seismisk profilering, bundprøvetagning og endda under visuel observation fra bemandede undervandsfartøjer i forskellige dele af havet af Okhotsk. Til dato er ressourcerne af hydreret gas i Rusland kun i de opdagede ubådsopsamlinger anslået til flere billioner m³. På trods af opsigelsen af finansieringen af forskning i naturgashydrater i 1988, blev arbejdet på VNIIGAZ videreført af V. S. Yakushev, V. A. Istomin, V. I. Ermakov og V. A. Skorobogatov på et ikke-budgetbasis (undersøgelser af naturgashydrater var ikke det officielle tema for Instituttet indtil 1998). Professor V. I. Ermakov spillede en særlig rolle i at organisere og iscenesætte forskning, som konstant var opmærksom på de seneste resultater inden for naturgashydrater og støttede disse undersøgelser på VNIIGAZ gennem hele sit arbejde på instituttet.
I 1986-1988. to originale eksperimentelle kamre til undersøgelse af gashydrater og hydratholdige bjergarter blev udviklet og konstrueret, hvoraf det ene gjorde det muligt at observere processen med dannelse og nedbrydning af kulbrintegashydrater under et optisk mikroskop, og det andet til at studere formationen og nedbrydning af hydrater i bjergarter af forskellig sammensætning og struktur takket være en udskiftelig indvendig kappe.
Til dato bruges sådanne kamre i en modificeret form til undersøgelse af hydrater i porerummet i Canada, Japan, Rusland og andre lande. De udførte eksperimentelle undersøgelser gjorde det muligt at påvise effekten af selvopbevaring af gashydrater ved negative temperaturer.
Det ligger i det faktum, at hvis et monolitisk gashydrat opnået under normale ligevægtsbetingelser afkøles til en temperatur under 0 °C, og trykket over det reduceres til atmosfærisk tryk, så er gashydratet selvisoleret efter den indledende overfladenedbrydning. fra miljøet af en tynd film af is, hvilket forhindrer yderligere nedbrydning. Herefter kan hydratet opbevares i lang tid ved atmosfærisk tryk (afhængigt af temperatur, luftfugtighed og andre miljøparametre). Opdagelsen af denne effekt har ydet et væsentligt bidrag til studiet af naturgashydrater.
Udviklingen af en metodologi til opnåelse og undersøgelse af hydratholdige prøver af forskellige spredte bjergarter, forfining af metoden til undersøgelse af naturlige hydratholdige prøver, udførelse af de første undersøgelser af naturlige hydratholdige prøver udvundet fra de frosne lag af Yamburgskoye GCF ( 1987) bekræftede eksistensen af metanhydrater i en "konserveret" form i de frosne lag, og gjorde det også muligt at etablere en ny type gashydrataflejringer - tilbagestående gashydrataflejringer, almindelige uden for den moderne SGI.
Derudover har selvkonserveringseffekten åbnet for nye muligheder for at opbevare og transportere gas i koncentreret form, men uden øget tryk. Efterfølgende blev effekten af selvopretholdelse eksperimentelt bekræftet af forskere i Østrig (1990) og Norge (1994) og er i øjeblikket ved at blive undersøgt af specialister fra forskellige lande (Japan, Canada, USA, Tyskland, Rusland).
I midten af 1990'erne undersøgte VNIIGAZ i samarbejde med Moscow State University (Department of Geocryology - Lektor E.M. Chuvilin med kolleger) kerneprøver fra gas viser intervaller fra permafrosten i den sydlige del af Bovanenkovskoye gaskondensatfeltet ved hjælp af en teknik udviklet tidligere i undersøgelsen af prøver af MMP fra Yamburgsky-gaskondensatfeltet.
Forskningsresultaterne viste tilstedeværelsen af spredte reliktgashydrater i porerummet af frosne sten. Lignende resultater blev senere opnået i undersøgelsen af permafrost i Mackenzie River Delta (Canada), hvor hydrater blev identificeret ikke kun ved den foreslåede russiske metode, men også visuelt observeret i kernen.
I 1960'erne-1970'erne blev hovedopmærksomheden rettet mod betingelserne for dannelse af gashydrater fra binære og multikomponentblandinger, herunder i nærvær af hydratdannelsesinhibitorer .
Eksperimentelle undersøgelser blev udført af VNIIGAZ-specialister B. V. Degtyarev, E. B. Bukhgalter, V. A. Khoroshilov, V. I. Semin og andre. hydratdannelse i gasproduktionssystemer.
Udviklingen af Orenburg-feltet med unormalt lave reservoirtemperaturer har ført til behovet for at undersøge problemerne forbundet med hydratdannelse af svovlbrinteholdige gasser. Denne retning blev udviklet af A. G. Burmistrov. Han opnåede praktisk talt vigtige data om hydratdannelse i tre-komponent gasblandinger "methan-hydrogensulfid-kuldioxid" og udviklede raffinerede beregningsmetoder for svovlbrinte-holdige naturgasser fra aflejringerne af den kaspiske depression .
Den næste fase af forskning i termodynamikken af hydratdannelse er forbundet med udviklingen af gigantiske nordlige aflejringer - Urengoyskoye og Yamburgskoye. For at forbedre metoderne til at forhindre hydratdannelse i forhold til systemer til opsamling og feltbearbejdning af kondensatholdige gasser, var der behov for eksperimentelle data om betingelserne for hydratdannelse i højkoncentrerede methanolopløsninger i en lang række temperaturer og tryk. I løbet af eksperimentelle undersøgelser (V. A. Istomin, D. Yu. Stupin og andre) blev der afsløret alvorlige metodiske vanskeligheder med at opnå repræsentative data ved temperaturer under minus 20 °C. I denne henseende blev der udviklet en ny teknik til at studere faseligevægte af gashydrater fra flerkomponentgasblandinger med registrering af varmestrømme i hydratkammeret, og samtidig muligheden for eksistensen af metastabile former for gashydrater ( på tidspunktet for deres dannelse) blev opdaget, hvilket blev bekræftet af efterfølgende undersøgelser af udenlandske forfattere. Analyse og generalisering af nye eksperimentelle data og feltdata (både indenlandske og udenlandske) gjorde det muligt at udvikle (V. A. Istomin, V. G. Kvon, A. G. Burmistrov, V. P. Lakeev) instruktioner til det optimale forbrug af hydratdannelsesinhibitorer (1987).
På nuværende tidspunkt har VNIIGAZ påbegyndt en ny cyklus af forskning om forebyggelse af teknogen hydratdannelse. Betydelig indsats fra forskerne A. I. Gritsenko, V. I. Murin, E. N. Ivakin og V. M. Buleiko blev afsat til undersøgelsen af de termofysiske egenskaber af gashydrater (varme af faseovergange, varmekapaciteter og termiske ledningsevner).
Især V. M. Buleiko, der udførte kalorimetriske undersøgelser af propangashydrat, opdagede metastabile tilstande af gashydrater under deres nedbrydning. Med hensyn til kinetikken for hydratdannelse blev en række interessante resultater opnået af V. A. Khoroshilov, A. G. Burmistrov, T. A. Saifeev og V. I. Semin, især om hydratdannelse i nærvær af overfladeaktive stoffer.
I de senere år er disse tidlige undersøgelser af russiske videnskabsmænd blevet "samlet op" af specialister fra en række udenlandske firmaer for at udvikle nye klasser af såkaldte lavdosis-hydrathæmmere.
Udviklingen af felter i det nordlige Vestsibirien stod lige fra begyndelsen over for problemet med gasemissioner fra lavvandede intervaller af permafrosten. Disse udslip opstod pludseligt og førte til lukning af brønde og endda brande. Da udblæsningerne fandt sted fra dybdeintervallet over gashydratstabilitetszonen, blev de i lang tid forklaret med gasstrømme fra dybere produktive horisonter gennem permeable zoner og nabobrønde med dårlig kvalitetsstøtte. I slutningen af 1980'erne, på grundlag af eksperimentel modellering og laboratorieundersøgelser af frossen kerne fra permafrostzonen i Yamburgskoye-gaskondensatfeltet, var det muligt at afsløre fordelingen af spredte relikvier (mølkugle-)hydrater i kvartære aflejringer. Disse hydrater kan sammen med lokale ophobninger af mikrobiel gas danne gasbærende mellemlag, hvorfra der opstår udblæsninger under boring. Tilstedeværelsen af relikthydrater i de lavvandede lag af permafrostzonen blev yderligere bekræftet af lignende undersøgelser i det nordlige Canada og i området af Bovanenkovo-gaskondensatfeltet. Der er således dannet ideer om en ny type gasaflejringer - intrapermafrost-metastabile gas-gas-hydrataflejringer, som, som test af permafrostbrønde ved Bovanenkovskoye-gaskondensatfeltet har vist, ikke kun er en komplicerende faktor, men også en vis ressource. base for lokal gasforsyning.
Intrapermafrostaflejringer indeholder kun en ubetydelig del af gasressourcerne, som er forbundet med naturgashydrater. Hovedparten af ressourcerne er begrænset til gashydratstabilitetszonen - det interval af dybder (normalt et par hundrede meter), hvor termodynamiske betingelser for hydratdannelse finder sted. I den nordlige del af det vestlige Sibirien er dette et dybdeinterval på 250-800 m; i havene, fra bundoverfladen til 300-400 m; i især dybe områder af sokkelen og kontinentalskråningen, op til 500-600 m under bunden. Det er i disse intervaller, at hovedparten af naturgashydrater blev opdaget.
Under undersøgelsen af naturgashydrater viste det sig, at det ikke er muligt at skelne hydratholdige aflejringer fra frosne ved hjælp af moderne metoder til felt- og borehulsgeofysik. Egenskaberne af frosne sten er næsten fuldstændig magen til dem for hydratholdige sten. Visse oplysninger om tilstedeværelsen af gashydrater kan gives af en nuklear magnetisk resonans-logningsanordning, men den er meget dyr og bruges ekstremt sjældent i praksis med geologisk udforskning. Hovedindikatoren for tilstedeværelsen af hydrater i sedimenter er kerneundersøgelser, hvor hydrater enten er synlige ved visuel inspektion eller bestemmes ved at måle det specifikke gasindhold under optøning.
I februar 2012 begyndte det japanske forskningsfartøj Chikyu, lejet af Japan Oil, Gas and Metals National Corp, at prøveboringer under havbunden 70 km syd for Atsumi -halvøen (nær byen Nagoya ) med henblik på eksperimenter på udvinding af metanhydrater. Det er planlagt at bore tre brønde med en dybde på 260 m (havets dybde på dette sted er omkring en kilometer) for at kontrollere muligheden for at udvinde gashydrater og foretage målinger. Det forventes, at trykaflastningsprocessen udviklet af MH21-konsortiet [11] [12] vil blive brugt til at omdanne methanhydrater til gas . 12. marts 2013 Japan Oil, Gas & Metals National Corp. (Jogmec) annoncerede starten på prøvedrift af et undervandsgashydratfelt og produktionen af den første naturgas fra det [13] . Den 28. juni 2017 blev anden testfase af metanhydratproduktion afsluttet. På kun 24 dage blev der produceret 235 tusind m³ gas fra 2 brønde [14] . En fuldskala udvikling af forekomsten er planlagt snart.
Teknologiske forslag til opbevaring og transport af naturgas i hydreret tilstand dukkede op i 40'erne af det XX århundrede. Egenskaben ved gashydrater ved relativt lave tryk til at koncentrere betydelige mængder gas har tiltrukket sig opmærksomhed fra specialister i lang tid. Foreløbige økonomiske beregninger har vist, at søtransport af gas i hydreret tilstand er den mest effektive, og der kan opnås en yderligere økonomisk effekt ved samtidig salg til forbrugerne af den transporterede gas og rent vand, der er tilbage efter nedbrydningen af hydratet (i løbet af dannelse af gashydrater, vand renses fra urenheder). I øjeblikket overvejes begreberne søtransport af naturgas i hydreret tilstand under ligevægtsforhold, især ved planlægning af udviklingen af dybvandsgasfelter (herunder hydrat) fjernt fra forbrugeren.
Imidlertid er der i de senere år blevet mere og mere opmærksomhed på transport af hydrater under ikke-ligevægtsforhold (ved atmosfærisk tryk). Et andet aspekt af anvendelsen af gashydratteknologier er muligheden for at organisere gashydratgaslagre under ligevægtsforhold (under tryk) nær store gasforbrugere. Dette skyldes hydraternes evne til at koncentrere gassen ved et relativt lavt tryk. Så for eksempel ved en temperatur på +4°C og et tryk på 40 atm., svarer koncentrationen af metan i hydratet til et tryk på 15-16 MPa (150-160 atm.).
Konstruktionen af en sådan lagerfacilitet er ikke kompliceret: lagerfaciliteten er et batteri af gastanke placeret i en pit eller hangar og forbundet til et gasrør. I forår-sommerperioden fyldes lageret med gas, der danner hydrater, i efterår-vinterperioden frigiver det gas under nedbrydning af hydrater ved hjælp af en lavpotentiel varmekilde. Opførelsen af sådanne lagerfaciliteter nær varme- og kraftværker kan i væsentlig grad udjævne sæsonudsving i gasproduktionen og repræsentere et reelt alternativ til opførelsen af UGS-anlæg i en række tilfælde.
På nuværende tidspunkt udvikles gashydratteknologier aktivt, især til fremstilling af hydrater ved hjælp af moderne metoder til at intensivere teknologiske processer (overfladeaktive tilsætningsstoffer, der accelererer varme- og masseoverførsel; brugen af hydrofobe nanopowders; akustiske effekter af forskellige områder, op til produktion af hydrater i stødbølger osv.).
Gashydrater bruges til at afsalte havvand. Udover lave energiomkostninger er der en fordel, at der ikke er varme- og masseoverførselsflader. Følgelig er der ingen problemer forbundet med membran- og fordampningsteknologier, såsom aflejring af salte og biologiske forurenende stoffer på membraner og varmevekslere, membranslitage. Formentlig kan hydrater bruges til at opbevare gasser [15] . Der er forslag om at nedgrave drivhusgasser i form af hydrater på havbunden.
| Hovedtyper af organisk brændsel | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fossil |
| ||||||||
| Vedvarende og biologisk | |||||||||
| kunstig | |||||||||