النار والثلج ( هيدرات الغاز وطاقة المستقبل )

الكاتب : مشتاق ياصنعاء   المشاهدات : 796   الردود : 8    ‏2005-10-06
      مشاركة رقم : 1    ‏2005-10-06
  1. مشتاق ياصنعاء

    مشتاق ياصنعاء مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2005-03-02
    المشاركات:
    22,338
    الإعجاب :
    766
    هيدرات الغاز



    هيدرات الغاز – مصدر للغاز الطبيعي واحتياطها الوفيرة ضعف احتياطات تلك الغازات المعروفة باسم الوقود الأحفوري! وحتى اليوم فإنها تبقى مورداً غير مستغل.
    تتكون هذه المادة من تراكيب ثلج صغيرة تشبه القفص، وتحتوي في داخلها على جزئيات الميثان(غاز طبيعي). إن مجموعة كتل هيدرات الغاز تبدو مثل كرة من الثلج -- لكنها قابلة للاشتعال! يمكنك وضعها على النار ومراقبتها وهي تحترق بلهب أزرق نظيف.

    لماذا لم تشاهد هيدرات الغاز أبداً؟ لماذا لا نستخدمها مصدراً للطاقة؟





    فتح قفص الطاقة

    يمكن العثور على الكميات الهائلة من الغاز الطبيعي في تراكمات هيدرات الغاز الثلجية، ولكن إخراجها تحدٍ عظيم.


    ثلج للاحراق





    يستخدم سكان العالم الغاز الطبيعي (الميثان CH4)، وهو أحد غازات الوقود الأحفوري، لتوفير 25% من الطاقة اليومية التي يستخدمونها. وحالياً، يحرق هذا المقدار حوالي 2.4 تريليون متر مكعب (85 تريليون قدم مكعب) من الغاز الطبيعي كل سنة. ولسوء الحظ، لقد عثرنا على مخزون كافٍ من الغاز الطبيعي في العالم يستمر لمدة 60 عاماً إضافياً على هذا المعدل من الاستهلاك. يعني هذا أن أحفاد طلاب المدرسة الثانوية قد يشهدون نهاية استخدام الغاز الطبيعي، الذي نعرفه.

    هناك بعض الأخبار الجيدة لهذه النظرة البائسة. هناك مورد عالمي آخر من الغاز الطبيعي يكفي لتوفير 100% من حاجتنا الحالية للطاقة ولمدة 2000 سنة في المستقبل. وهذا سيعتني بالأحفاد! لكن لسوء الحظ، لم نعثر بعد على طريقة لاستخراج هذا الغاز الطبيعي بطريقة اقتصادية. لكننا نعمل على ذلك.

    تتكون احتياطات الغاز الطبيعي المحددة هذه والمعروفة باسم هيدرات الغاز، من تراكيب صغيرة من الثلج تشبه القفص وتحتوي على جزيئات الميثان (غاز طبيعي). إن وحدة الهيدرات الأساسية هي عبارة عن بلورة مفرغة من جزئيات الماء مع جزيء واحد من الغاز الطبيعي محجوز داخلها. وتصطف البلورات معاً على شكل شبك محكم. والمرات القليلة التي شوهدت فيها هيدرات الغاز بشكل وفير، كانت تبدو مثل الثلج. لكنها لا تعمل مثل الثلج: أي عندما تشتعل بعود ثقاب، فإنها تحترق!

    تتكون احتياطات الغاز الطبيعي المحددة هذه والمعروفة باسم هيدرات الغاز، من تراكيب صغيرة من الثلج تشبه القفص وتحتوي على جزيئات الميثان (غاز الطبيعي). إن وحدة الهيدرات الأساسية هي عبارة عن بلورة مفرغة من جزئيات الماء مع جزيء واحد من الغاز الطبيعي محجوز داخلها. وتصطف البلورات معاً على شكل شبك محكم. والمرات القليلة التي شوهدت فيها هيدرات الغاز بشكل وفير، كانت تبدو مثل الثلج. لكنها لا تعمل مثل الثلج: أي عندما تشتعل بعود ثقاب، فإنها تحترق!

    وهذا بالتحديد موضوع "ساخن" يهم العالم في القرن الحادي والعشرين. إن التقديرات العالمية الواسعة لهيدرات الغاز قادت العديد من الدول للبدء في برامج البحث والاستكشاف لفهم سلوك الهيدرات، وتحديد تراكماتها، وتطوير أساليب الاستخراج الممكنة. وتعتبر اليابان، والهند، والولايات المتحدة الأمريكية، وكندا، والنرويج، وروسيا من بين الدول التي تقوم بعمليات بحث مستمرة عن هيدرات الغاز.



    وفي الشكل المرفق بنية بلورة هيدرات الغاز. تتكون كل خلية وحدة من هيدرات الغاز هذه من 46 جزيء ماء، تشكل فجوتين صغيرتين ذات اثنى عشر وجهاً وست فجوات كبيرة ذات أربعة عشر وجهاً. يمكن أن تحتوي هيدرات الغاز على جزئيات غاز صغيرة مثل الميثان والإيثان. عند ظروف درجة الحرارة والضغط العاديين (STP)، فإن كمية واحدة من هيدرات الميثان المشبع تحتوي على 189 كمية من غاز الميثان. قد تمثل سعة تخزين الغاز الكبيرة هذه من هيدرات الغاز مصدراً مهماً للغاز الطبيعي. .


    المصادر :

    1- شبكة الفيزياء .
    2- طيموثي إس كوليت" هيدرات الغاز الطبيعي: مورد للقرن الحادي والعشرين؟، الولايات المتحدة الأمريكية. مسح جيولوجي منشور على الإنترنت على الموقع
    على الموقع http://energy.cr.usgs.gov/energy/OilGas/dis_cont.gas.htm .



    خالص المحبة والتقدير
    مشتاق ياصنعاء
     
  2.   مشاركة رقم : 2    ‏2005-10-06
  3. khalid 12

    khalid 12 قلم فضي

    التسجيل :
    ‏2003-06-09
    المشاركات:
    4,047
    الإعجاب :
    2
    مشكور أخي العزيز مشتاق صنعاء ولاكن ماهي سبب صعوبة استغلاله اين تكمن المشكله في تحويله الى ماده قابله للاشتعال ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
     
  4.   مشاركة رقم : 3    ‏2005-10-06
  5. مشتاق ياصنعاء

    مشتاق ياصنعاء مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2005-03-02
    المشاركات:
    22,338
    الإعجاب :
    766

    مرحبا بالأخ خالد : تكمن الصعوبة في ناحيتين :

    1- عدم استقرار هيدرات الغاز على طبيعة محددة .
    2- أن أماكن تواجدها في قعر المحيطات وتحت أعماق وضغط عنيف وقوي جدا .

    ولي عودة بعد قليل لأضيف لك خريطة توزيع هيدرات الغاز - إن شاء الله -


    خالص المحبة والتقدير
     
  6.   مشاركة رقم : 4    ‏2005-10-06
  7. مشتاق ياصنعاء

    مشتاق ياصنعاء مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2005-03-02
    المشاركات:
    22,338
    الإعجاب :
    766
    أين نجد هيدرات الغاز

    توجد تراكمات هيدرات الغاز تحت أجزاء معينة من المحيط، وتحت العديد من مناطق الأرض دائمة التجمد.تتشكل هيدرات الميثان في هذه الأماكن لأنها ثابتة فقط على ضغط عالٍ أو على درجة حرارة منخفضة.

    إن المياه العميقة لمعظم محيطات العالم باردة بشكل كافٍ ولها ضغط كافٍ للعمل على استقرار الهيدرات في قاع البحر تصل إلى أعماق أكثر من 500 متر. تكون معظم هيدرات البحر محصورة في حواف القارات جيث يكون الماء عميقاً بقدر كافٍ وحيث تكون المياه غنية بالمواد المغذية محاطة جزئياً بالمادة العضوية المتعفنة لتقوم البكتيريا بتحويلها إلى ميثان. مع وجود تركيب الضغط والحرارة المناسبين، تنحصر جزيئات الميثان هذه لاحقاً في أقفاص بلورية ثلجية، وتشكل تراكمات تحت البحر من هيدرات الغاز. تم تحديد تراكمات كبيرة تحت البحر بعيداً عن شاطئ اليابان؛ وفي "بليك ريدج" في الساحل الشرقي في الولايات المتحدة الأمريكية؛ وبعيداً عن الحافة القارية لشلال "فانكوفر"، وفي كولومبيا البريطانية، وكندا، وبعيداً عن شاطئ نيوزلندا.

    توجد هيدرات الغاز أيضاً قريبة من سطح الأرض في المناطق دائمة التجمد بسبب درجات الحرارة المنخفضة السائدة. تم العثور على تراكمات لهيدرات الغاز في المناطق دائمة التجمد في غرب سيبيريا وفي المنحدر الشمالي لألاسكا.



    المصدر : شبكة الفيزياء


    تعرف هيدرات الغاز (بالنقط البيضاء) ويستدل على وجودها (بالنقط السوداء). برعاية "كيث كيفينفولدن"، الولايات المتحدة الأمريكية. المسح الجيولوجي..

    ملاحظة: الدليل على جزء صغير فقط من هذه المواقع المحتوية على تراكم الهيدرات يأتي من أخذ العينات المباشر لمادة الهيدرات. يستدل على معظم الأدلة من معلومات أخرى، مثل البيانات من الانعكاسات الزلزالية والقياسات البعيدة التي تتم بإنزال أدوات في الثقوب المحفورة.
     
  8.   مشاركة رقم : 5    ‏2005-10-06
  9. مشتاق ياصنعاء

    مشتاق ياصنعاء مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2005-03-02
    المشاركات:
    22,338
    الإعجاب :
    766
    كما ترى ياأخ خالد فإن أماكن توزعها تكون قاسية للإنسان وأكثر كمياتها بجانب القطب الشمالي .

    على الرغم من أنه يبدو أن هناك احتياطياً واسعاً من هيدرات الغاز في العديد من الأماكن حول العالم، فإن كل التراكمات تكون بالأحرى في بيئات غريبة. أي أنها، تقع في أماكن لا يذهب إليها الإنسان عادة ولا يستطيع العيش هناك بدون معدات خاصة وحماية.



    خالص المحبة والتقدير
     
  10.   مشاركة رقم : 6    ‏2005-10-06
  11. الأحرار

    الأحرار قلم ذهبي

    التسجيل :
    ‏2003-08-11
    المشاركات:
    5,438
    الإعجاب :
    0
    شكرا جزيلا لك اخي مشتاق ياصنعاء

    على المعلومات القيمه .... ورمضان كريم ..
     
  12.   مشاركة رقم : 7    ‏2005-10-06
  13. khalid 12

    khalid 12 قلم فضي

    التسجيل :
    ‏2003-06-09
    المشاركات:
    4,047
    الإعجاب :
    2
    أخ مشتاق صنعاء والله منته سهل يمكن تكون عالم يمني مهاجر في الصين:):)
     
  14.   مشاركة رقم : 8    ‏2005-10-08
  15. مشتاق ياصنعاء

    مشتاق ياصنعاء مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2005-03-02
    المشاركات:
    22,338
    الإعجاب :
    766


    العفو أخينا الكريم الأحرار

    مع شكري لمرورك الكريم

    خالص المحبة والتقدير
     
  16.   مشاركة رقم : 9    ‏2005-10-08
  17. مشتاق ياصنعاء

    مشتاق ياصنعاء مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2005-03-02
    المشاركات:
    22,338
    الإعجاب :
    766

    مهما بلغ الاسنان من العلم فسيطمح للمزيد

    ولحد الآن لم أصل لدرجة العالم ونتمنى الوصول لها إن شاء الله

    وشكرا لك خالد

    خالص المحبة والتقدير
     

مشاركة هذه الصفحة