El conocido como “hielo inflamable” o “flammable ice”, en inglés,
cuyo nombre científico es hidrato de gas,
es una forma cristalina (semejante al hielo) de agua y un gas de bajo peso
molecular, como por ejemplo metano (el más común), etano, o CO2. Se encuentra en
muchos fondos marinos formando parte de los sedimentos, en el lecho de algunos
ríos y lagos y adentro y debajo de los suelos congelados (permafrost) de la Antártida , Alaska,
Siberia, etc. También ha sido inferido en otros planetas y en sus lunas.
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Fig. 1 Las moléculas de agua, H2O(1 oxígeno rojo y 2 hidrógenos
blancos) forman un dodecaedro pentagonal alrededor de
una molécula de metano, CH4(1 carbono gris y 4 hidrógenos verdes)
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Las moléculas del hidrato de gas consisten en moléculas de gas,
rodeadas por jaulas de moléculas de agua (H2O). En la Fig.1 vemos la molécula del
hidrato de metano, consistente en una molécula de metano (CH4), enjaulada por
las moléculas de agua (H2O).
Se conocen 3 tipos de
estructuras cristalinas de hidratos de gas: la Estructura Ila Estructura IIla Estructura H.
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Fig.2 Estructura I (a); Estructura
II(b) y Estructura H (c)
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¿Dónde están
ubicados geograficamente?
¿Qué aspecto
tienen los hidratos de metano?
En la Fig.4
se puede observar el aspecto exterior de los hidratos de metano, vistos con el
microscopio electrónico, que como se ve es muy parecido al del hielo.
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Fig.3
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Fig.4 Vista exterior
de los hidratos de metano,
mediante microscopio electrónico
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Condiciones de
estabilidad
En la Fig.5
se puede ver un gráfico con presión y profundidad del mar en ordenadas y
temperatura del agua en absisas. La zona sombreada del gráfico representa las
condiciones en que los hidratos se encuentran en forma estable.
¿Para que
sirven los hidratos de metano?
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Fig.5
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Si bien los que hemos trabajado en gasoductos y plantas compresoras, con
temperaturas de unos -23ºC ,
conocimos a los hidratos como un problema cuando nos obstruían los puentes de
medición, hoy en día se los valoriza porque tienen varias aplicaciones
importantes: en primer lugar constituyen una reserva energética equivalente a
más de dos veces todos las reservas conocidas de petróleo, gas natural y carbon
del mundo.
En segundo lugar, se está intentando aprovechar la propiedad de los
hidratos de metano de que 1m3 de hidratos de metano al ser llevado de las
condiciones de baja temperatura y alta presión en que se los encuentra en los
océanos, a condiciones normales de presión y temperatura (0ºC y 1 Atmósfera) se convierte
en 165m3 de metano + 0,8m3 de agua, en sentido inverso, vale decir
transformando el gas natural (de procedencia convencional) en hidratos para que
ocupe menos lugar y transportarlo en los buques metaneros, en lugar de licuarlo.
Cuando los buques metaneros transportan Gas Natural Licuado (GNL) lo hacen a
una temperatura de -162ºC
y a la presión atmosférica, reduciendo así el volúmen del metano 600 veces.
La idea de transportarlo como hidratos, también es a la presión
atmosférica, pero a una temperatura de -5ºC a -20ºC , con lo que el volúmen del metano se
reduce 165 veces.
O sea que como hidratos, el volúmen ocupado será 600/165= 3,63 veces mayor,
que licuado, pero la gran ventaja consiste en que no hay que mantenerlo a la
incómoda temperatura de
Una tercera idea consiste en capturar CO2 de la atmósfera y encapsularlo
como hidrato y depositarlo en el fondo del mar, para limpiar la atmósfera.
El peligro de todo lo que se haga con el hidrato de metano es que se emane
metano a la atmósfera, ya que el metano
se considera que es 20 veces más perjudicial a los fines de producir el efecto
invernadero que el CO2.
Otro de los problemas de los hidratos de metano es que en en las cercanías
del Polo Norte hay grandes emanaciones
de metano a la atmósfera, como consecuencia del calentamiento global.
Observando las aguas se lo puede ver burbujear y acercando una llama, se
enciende y da una llamarada.
¿Qué hicieron los
japoneses para tratar de aprovechar el metano de los hidratos?
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Fig.6
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Para cumplir la Fase 1, asignaron las tareas a tres
entidades: “Japan Oil, Gas and Metals National Corporation”,
“National Institute
of Advanced Industrial Science and
Technology” y la “Engineering
Advancement Association of Japan
Esta última entidad organizó la Research Consortium
Para disociar el hidrato de metano, que es estable a baja temperatura y
alta presión, hay que aumentar la temperatura(método de calentamiento) o bien ,
bajar la presión(método de despresurización).-También se puede hacer una
combinación de ambos procedimientos.
Un equipo internacional de investigación conjunta, constituido por 5 países
(Japón, Canadá, EEUU, India y Alemania), obtuvo resultados exitosos en la
producción experimental de gas metano, mediante la inyección de agua caliente (50ºC ), en un pozo en el delta
del Río Mackenzie en la región ártica de Canadá, en el año 2002, coincidiendo
con el inicio de la Fase
1.-Se produjeron unos 470m3 de metano al cabo de 5 días.En 2007 y 2008 se
hicieron dos pruebas más en el mismo lugar, pero usando el método de
despresurización con buenos resultados, finalizando la Fase 1, siendo una de las
principales conclusiones de la misma que el método de despresurización funciona
mejor que el de agua caliente, además de haber ubicado con exactitud donde están
los hidratos de metano en las costas de Japón y conocer todos los detalles como
resultado de la meticulosa exploración realizada, que incluyó la perforación de
varios pozos y múltiples simulaciones y experimentaciones
En la Fase 2
se están profundizando y resolviendo los problemas técnicos que quedaron de la Fase 1 y tratando de
acercarse a la futura fase de comercialización del recurso.
Finalmente, en mayo de 2013, la prensa de todo el mundo
anunciaba con grandes titulares que Japón había logrado extraer metano de los
hidratos de metano en el Océano Pacífico a 80 kilómetros de la
costa japonesa, al sur de la
Península de Atsumi, en la prefectura de Aichi, utilizando el
método de despresurización. En la tapa de todos los diarios se veía la imagen
de una llama producida al quemar el gas extraído.
Algunos medios resaltaban las consecuencias
ecológicas que podrían derivarse de una explotación comercial de tal recurso
energético.Otros hablaban de un sustituto del fracking, como si ya estuvieran
por explotar el gas de hidratos de manera comercial.
«Espero que podamos confirmar la producción
estable de gas, pero aún quedan obstáculos por superar», advirtió el ministro de Comercio, Toshimitsu Motegi, quien
confió «en afrontar los retos uno a uno para utilizar los recursos que rodean
Japón», publicó el Diario ABC de España en una excelente nota periodística
publicada en mayo de 2013 y cuya lectura
recomendamos: http://www.abc.es/sociedad/20130513/abci-japon-metano-riesgo-201305121721.html
Según
la información que ha trascendido, los números le estarían dando a Japón que la
extracción de metano de los hidratos le costaría el doble que lo que le cuesta
importar el gas natural licuado por medio de los buques metaneros, que ya es el
más caro, pues, como sabemos, Argentina lo estaría pagando a 17 dólares el millón
de BTU, frente al gas que importa de Bolivia a alrededor de 6 dólares el millón
de BTU.
Fuentes :
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