Зошто се значајни новите форми на мраз

За ваквите клатрати е познато дека складираат огромни количества на метан и на други гасови во замрзната почва, како и во големите слоеви на седименти длабоки стотици метри на дното на океанот. Нивното потенцијално распаѓање би имало значајни последици за нашата земја, со што разбирањето на нивните својства постанува клучен приоритет.

Во едно истражување, објавено во „Nаture“, научниците од Универзитетот во Гетинген и Институтот „Laue Langevin“ во Германија известуваат за првиот празен клатрат, кој се состои од рамка на молекули на вода, а сите останати молекули се отстранети. Овој празен клатрат е клучен за разбирањето на физичката хемија на гасните хидрати. Ваквите истражувања би помогнале да се олесни протокот на гас и нафта низ гасоводите во средини со ниска температура и би отвориле неискористени резерви на природен гас на дното на океаните.

За да се создаде примерокот на „Мраз XVI“, научниците создале клатрат исполнет со молекули на неонски гас, кои подоцна внимателно ги отстраниле. Со користењето на мали атоми, како оние на неонскиот гас, се овозможило да се испразни клатратот без да се загрози неговата кревка структура. За да се постигне тоа, неонскиот клатрат бил испумпан во вакуум на температура околу -133°C, а податоците за дифракцијата на неутроните биле добиени со користење на D20 дифрактометар. Добиените слики им овозможувале на научниците да видат кога клатратот е целосно празен и давале комплетна слика на добиената структура.

Празниот клатрат, како стабилно цврсто соединение кое се состои само од молекули на вода, исто така, претставува и нова форма на мраз. „Мраз XVI“ е 17-тата откриена форма на мраз и има најмала густина од сите познати кристални форми на вода. Исто така, се предвидува дека е стабилен на ниски температури при негативен притисок (еквивалентно на затегање – спротивно на компресивниот позитивен притисок) и претставува единствената форма на мраз, формирана експериментално, која има конфигурација на клатрат.    

Вкупната количина на метан, складиран во клатратите на дното на океаните, е многу поголема од економски експлоатираните резерви на „конвенционален“ јаглерод во форма на јаглен, нафта или природен гас кои преостануваат на Земјата. Во моментов, тешко е да се искористат овие резерви, но тие претставуваат цел на интензивните тековни истражувања.

Научниците истакнуваат дека клатратите, исто така, може да се формираат со јаглерод диоксид со што би се создале стабилни соединенија на дното на океаните. Тоа значи дека постои можност научниците да го издвојат метанот, да го претворат во корисна енергија и да го заменат со јаглерод диоксид. Со други зборови, да го испумпаат јаглеродниот диоксид на дното на океаните како замена за метанот во гасните хидрати. Предизвикот е огромен и изводливоста е доведевна во прашање, меѓутоа останува екстремно интересна можност која вреди да се истражува. Слични истражувања се во тек и во Јапонија, Кина, Индија, како и на други места.

Поддржете ја нашата работа: