मीथेन क्लैथ्रेट

मीथेन क्लैथ्रेट (CH4·5.75H2O) या (8CH4·46H2O), जिबर्फ़ मीथेन हाइड्रेट, हाइड्रोमेथेन, मीथेन बर्फ, अग्नि बर्फ, प्राकृतिक गैस हाइड्रेट या गैस हाइड्रेट भी कहा जाता है, जो कि ठोस क्लैथ्रेट यौगिक (अधिक विशेष रूप से, क्लैथ्रेट हाइड्रेट) है जिसमें उच्च मात्रा में मीथेन क्रिस्टल संरचना के अन्दर  फंस जाता है। इस प्रकार से जल  से बर्फ जैसा ठोस पदार्थ बनता है।     अतः मूल रूप से माना जाता है कि यह केवल सौर मंडल के बाहरी क्षेत्रों में होता है, जहां तापमान कम होता है और जल  में बर्फ समान होती है, पृथ्वी के समुद्र तल पर तलछट के नीचे मीथेन क्लैथ्रेट के महत्वपूर्ण संचयन  पाए गए हैं। जिसमे मीथेन हाइड्रेट तब बनता है जब हाइड्रोजन-बंधित जल  और मीथेन गैस महासागरों में उच्च दाब  और कम तापमान पर संपर्क में आते हैं।

इस प्रकार से मीथेन क्लैथ्रेट उथले समुद्री भूमंडल के सामान्य घटक हैं और वह गहरी तलछटी चट्टान संरचनाओं में पाए जाते हैं और समुद्र तल पर बहिर्वाह बनाते हैं। और यह माना जाता है कि मीथेन हाइड्रेट फॉल्ट (भूविज्ञान) के साथ गहराई से पलायन करने वाली मीथेन की वर्षा या क्रिस्टलीकरण से बनता है। किन्तु वर्षा तब होती है जब मीथेन तापमान और दाब के अधीन समुद्र तल के जल  के संपर्क में आता है। और 2008 में, अंटार्कटिका वोस्तोक स्टेशन और अंटार्कटिका में हिम तत्विंग के लिए यूरोपीय प्रोजेक्ट या डोम सी आइस कोर पर कॉनकॉर्डिया स्टेशन पर शोध से पता चला कि गहरे अंटार्कटिका आइस कोर में मीथेन क्लैथ्रेट भी उपस्तिथ  थे और वायुमंडलीय मीथेन सांद्रता का इतिहास समिलित  करते हैं, जो 800,000 साल पूर्व का है। अतः आइस-कोर मीथेन क्लैथ्रेट रिकॉर्ड ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ-साथ ग्लोबल वार्मिंग अनुसंधान के लिए डेटा का प्राथमिक स्रोत है।

क्लैथ्रेट गन परिकल्पना के पश्चात मीथेन क्लैथ्रेट को अचानक जलवायु परिवर्तन का संभावित स्रोत माना जाता था। इस परिदृश्य में, गर्मी के कारण मुख्य रूप से समुद्र के नीचे के हाइड्रेट्स के विनाशकारी पिघलने और टूटने का कारण बनता है, जिससे मीथेन की उच्च माप पर छोड़ दी जाती है और वार्मिंग में तीव्रता बढ़ जाती है। वर्तमान शोध से पता चलता है कि हाइड्रेट्स वार्मिंग पर अधिक धीमी गति से प्रतिक्रिया करते हैं, और पृथक्करण के पश्चात मीथेन के लिए वायुमंडल तक पहुँचाने में अधिक कठिनाई होती है। इसके अतिरिक्त  कुछ सक्रिय रिसाव छोटे कार्बन सिंक के रूप में कार्य करते हैं, क्योंकि अधिकांश मीथेन जल  के अन्दर  घुल जाता है और मीथेनोट्रॉफ़ समुदायों को प्रोत्साहित करता है, रिसाव के चारो ओर  का क्षेत्र पादप प्लवक के लिए भी अधिक उपयुक्त हो जाता है। परिणामस्वरूप, मीथेन हाइड्रेट्स को अब जलवायु प्रणाली में महत्वपूर्ण बिंदुओं में से नहीं माना जाता है, और आईपीसीसी छठी मूल्यांकन रिपोर्ट के अनुसार, इस सदी में वैश्विक तापमान पर पता लगाने योग्य  कोई  प्रभाव नहीं पड़ता है। अनेक  सहस्राब्दियों में, और भी अधिक महत्वपूर्ण 0.4-0.5 C-change प्रतिक्रिया अभी भी देखी जा सकती है।

सामान्य
अतः मीथेन हाइड्रेट्स की खोज 1960 के दशक में रूस में की गई थी, और इससे गैस निकालने के अध्ययन 21वीं सदी की प्रारंभ में सामने आए है।

संरचना और रचना
नाममात्र मीथेन क्लैथ्रेट हाइड्रेट संरचना (CH4)4(H2O)23 है, या प्रत्येक 5.75 मोल जल के लिए 1 मोल (इकाई) मीथेन, द्रव्यमान द्वारा 13.4% मीथेन के अनुरूप है, हालांकि वास्तविक संरचना इस बात पर निर्भर करती है कि कितने मीथेन अणु जल  के क्रिस्टल संरचना के विभिन्न पिंजरे संरचनाओं में फिट होते हैं। प्रेक्षित घनत्व लगभग 0.93 ग्राम/सेमी है, जिसका अर्थ है कि मीथेन हाइड्रेट समुद्र या झील की सतह पर तब तक तैरता रहेगा जब तक कि यह तलछट में निर्मित या स्थिर होकर अपनी जगह पर बंधा न हो। इसलिए लीटर पूर्ण रूप  से संतृप्त मीथेन क्लैथ्रेट ठोस में लगभग 120 ग्राम मीथेन (या 0 डिग्री सेल्सियस और 1 एटीएम पर लगभग 169 लीटर मीथेन गैस) होगी,या घन मीटर मीथेन क्लैथ्रेट लगभग 160 घन मीटर गैस उत्सर्जित करता है।

मीथेन संरचना-I हाइड्रेट बनाती है जिसमें दो द्वादशफ़लक (12 कोने, इस प्रकार 12 जल के अणु) और छह टेट्राडेकेहेड्रोन (14 जल  के अणु) प्रति यूनिट सेल जल  के पिंजरे होते हैं। (पिंजरों के मध्य  जल  के अणुओं के बंटवारे के कारण, प्रति इकाई कोशिका में केवल 46 जल  के अणु होते हैं।) इसकी तुलना जलीय घोल में मीथेन के लिए 20 की जलयोजन संख्या से की जाती है। 275 केल्विन और 3.1 पास्कल (इकाई) पर रिकॉर्ड किया गया मीथेन क्लैथ्रेट एमएएस एनएमआर स्पेक्ट्रम प्रत्येक पिंजरे प्रकार के लिए शिखर और गैस चरण मीथेन के लिए अलग शिखर दिखाता है। अतः 2003 में, क्ले-मीथेन हाइड्रेट इंटरकेलेट को संश्लेषित किया गया था जिसमें मीथेन हाइड्रेट कॉम्प्लेक्स को सोडियम-समृद्ध मॉन्टमोरिलोनाइट मिट्टी के इंटरलेयर में प्रस्तुत  किया गया था। इस चरण की ऊपरी तापमान स्थिरता संरचना-I हाइड्रेट के समान है।

प्राकृतिक निक्षेप
मीथेन क्लैथ्रेट उथले स्थलमंडल (अर्थात <2,000 मीटर गहराई) तक ही सीमित हैं। इसके अतिरिक्त, आवश्यक परिस्थितियाँ केवल ध्रुवीय क्षेत्रों में महाद्वीपीय तलछटी चट्टानों में पाई जाती हैं जहाँ औसत सतह का तापमान 0°C से कम होता है; या 300 मीटर से अधिक गहराई पर समुद्री तलछट में जहां जल  का द्रव्यमान तापमान 2 डिग्री सेल्सियस के चारो ओर  होता है। इसके अतिरिक्त , गहरे ताजे जल  की झीलें गैस हाइड्रेट्स की भी होस्ट  कर सकती हैं, उदाहरण के लिए, मीठे जल  की झील बैकाल, साइबेरिया, महाद्वीपीय निक्षेप साइबेरिया और अलास्का में बलुआ पत्थर और सिल्टस्टोन तलों में 800 मीटर से कम गहराई पर स्थित हैं। महासागरीय निक्षेप महाद्वीपीय शेल्फ में व्यापक रूप से फैले हुए प्रतीत होते हैं (चित्र देखें) और तलछट के अन्दर  गहराई में या तलछट-जल इंटरफेस के समीप  हो सकते हैं। वह गैसीय मीथेन के और भी उच्च संचयन  को सीमित कर सकते हैं।

महासागरीय
इस प्रकार से मीथेन हाइड्रेट विभिन्न रूपों में हो सकता है जैसे उच्च माप पर, छिद्र स्थानों, पिंडों, शिराओं/फ्रैक्चर/दोषों और स्तरित क्षितिजों के अन्दर  फैला हुआ। सामान्यतः, यह मानक दाब  और तापमान की स्थिति में अस्थिर पाया जाता है, और पृथक्करण पर 1 m3 मीथेन हाइड्रेट से लगभग 164 m3 मीथेन और 0.87 m3 मीठा जल  प्राप्त होता है।   समुद्री निक्षेप दो अलग-अलग प्रकार के होते हैं। अधिक सामान्य  तथ्य यह है कि मैं क्लैथ्रेट संरचना में निहित मीथेन का प्रभुत्व (>99%) है और सामान्यतः  तलछट में गहराई पर पाया जाता है। यहां, मीथेन समस्थानिक रूप से हल्का है (δ13C < −60‰), जो इंगित करता है कि यह CO2.की माइक्रोबियल कमी से प्राप्त हुआ है। ऐसा माना जाता है कि इन गहरे निक्षेपों में क्लैथ्रेट का निर्माण माइक्रोबियल रूप से उत्पादित मीथेन से हुआ है क्योंकि क्लैथ्रेट और चारो ओर  के घुले हुए मीथेन के δ13C मान समान हैं। चूंकि , यह भी माना जाता है कि दुनिया भर में पर्माफ्रॉस्ट और महाद्वीपीय शेल्फ में तेल और गैस के कुओं के दाब  में उपयोग किया जाने वाला ताज़ा जल  प्राकृतिक मीथेन के साथ मिलकर गहराई और दाब  पर क्लैथ्रेट बनाता है क्योंकि मीठे जल  में मीथेन हाइड्रेट खारे जल  की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। स्थानीय विविधताएँ व्यापक हो सकती हैं क्योंकि हाइड्रेट बनाने की क्रिया, जो खारे जल  से शुद्ध जल  निकालती है, अक्सर जल  के खारेपन में स्थानीय और संभावित रूप से महत्वपूर्ण वृद्धि का कारण बन सकती है। हाइड्रेट्स समान  तौर पर उस छिद्र द्रव में नमक को बाहर कर देते हैं जहां से यह बनता है। इस प्रकार, वे बर्फ की तरह उच्च विद्युत प्रतिरोधकता प्रदर्शित करते हैं, और हाइड्रेट्स युक्त तलछट में गैस हाइड्रेट्स के बिना तलछट की तुलना में अधिक प्रतिरोधकता होती है (न्यायाधीश [67])।

ये जमाव लगभग 300-500 मीटर मोटे तलछट (गैस हाइड्रेट स्थिरता क्षेत्र, या जीएचएसजेड) के मध्य-गहराई वाले क्षेत्र में स्थित हैं, जहां वे ताजे जल में घुले हुए मीथेन के साथ सह-अस्तित्व में रहते हैं, नमक के छिद्र-जल में नहीं। इस क्षेत्र के ऊपर मीथेन केवल अपने विघटित रूप में सांद्रता में उपस्तिथ  है जो तलछट सतह की ओर कम हो जाती है। इसके नीचे मीथेन गैसीय है। अटलांटिक महाद्वीपीय उत्थान पर ब्लेक रिज पर, जीएचएसजेड 190 मीटर की गहराई पर शुरू हुआ और 450 मीटर तक जारी रहा, जहां यह गैसीय चरण के साथ चरण संतुलन तक पहुंच गया। मापों से संकेत मिलता है कि मीथेन ने GHSZ में मात्रा के हिसाब से 0-9% और गैसीय क्षेत्र में ~12% पर कब्जा कर लिया है। तलछट सतह के पास पाए जाने वाले कम समान दूसरे प्रकार में, कुछ नमूनों में संरचना II क्लैथ्रेट में निहित लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन (<99% मीथेन) का अनुपात अधिक होता है। इस प्रकार के क्लैथ्रेट से कार्बन समस्थानिक रूप से भारी होता है (कार्बन-13|δ)।13C −29 से −57 ‰) है और माना जाता है कि यह गहरी तलछट से ऊपर की ओर स्थानांतरित हुआ है, जहां कार्बनिक पदार्थों के थर्मल अपघटन से मीथेन का निर्माण हुआ था। इस प्रकार के जमाव के उदाहरण मैक्सिको की खाड़ी और कैस्पियन सागर में पाए गए हैं।

कुछ निक्षेपों में सूक्ष्मजैविक और तापीय स्रोत वाले प्रकारों के मध्य की विशेषताएं होती हैं और इन्हें दोनों के मिश्रण से निर्मित माना जाता है।

गैस हाइड्रेट्स में मीथेन मुख्य रूप से कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में कार्बनिक पदार्थों को नष्ट करने वाले माइक्रोबियल कंसोर्टिया द्वारा उत्पन्न होता है, मीथेन स्वयं मेथनोजेन िक आर्किया द्वारा उत्पादित होता है। तलछट के ऊपरी कुछ सेंटीमीटर में कार्बनिक पदार्थ पर सबसे पहले एरोबिक बैक्टीरिया द्वारा हमला किया जाता है, जिससे CO उत्पन्न होती है2, जो तलछट से जल के स्तंभ में निकल जाता है। एरोबिक गतिविधि के इस क्षेत्र के नीचे, अवायवीय प्रक्रियाएं अपना काम करती हैं, जिसमें गहराई के साथ क्रमिक रूप से नाइट्राइट/नाइट्रेट, धातु ऑक्साइड की माइक्रोबियल कमी शामिल होती है, और फिर सल्फेट्स को सल्फाइड में बदल दिया जाता है। अंत में, मेथनोजेनेसिस कार्बनिक कार्बन पुनर्खनिजीकरण के लिए प्रमुख मार्ग बन जाता है।

यदि अवसादन दर कम है (लगभग 1 सेमी/वर्ष), कार्बनिक कार्बन सामग्री कम है (लगभग 1%), और ऑक्सीजन प्रचुर मात्रा में है, तो एरोबिक बैक्टीरिया ऑक्सीजन समाप्त होने की तुलना में तेजी से तलछट में सभी कार्बनिक पदार्थों का उपयोग कर सकते हैं, इसलिए निम्न-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता का उपयोग नहीं किया जाता है। लेकिन जहां अवसादन दर और कार्बनिक कार्बन सामग्री अधिक होती है, जो समान तौर पर महाद्वीपीय शेल्फ और पश्चिमी सीमा के वर्तमान अपवेलिंग जोन के नीचे होती है, तलछट में छिद्रित जल  केवल कुछ सेंटीमीटर या उससे कम की गहराई पर हाइपोक्सिया (पर्यावरणीय) बन जाता है। ऐसे कार्बनिक-समृद्ध समुद्री तलछट में, समुद्री जल में इसकी उच्च सांद्रता के कारण सल्फेट सबसे महत्वपूर्ण टर्मिनल इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता बन जाता है। चूंकि, यह भी सेंटीमीटर से लेकर मीटर की गहराई तक ख़त्म हो गया है। इसके नीचे मीथेन का उत्पादन होता है। मीथेन का यह उत्पादन जटिल प्रक्रिया है, जिसके लिए अत्यधिक कम करने वाले वातावरण (ईएच -350 से -450 एमवी) और 6 और 8 के मध्य  पीएच, साथ ही जटिल सिंट्रोफिक, आर्किया और बैक्टीरिया की विभिन्न किस्मों के संघ की आवश्यकता होती है। चूंकि , यह केवल आर्किया है जो वास्तव में मीथेन उत्सर्जित करता है।

कुछ क्षेत्रों में (उदाहरण के लिए, मैक्सिको की खाड़ी, जोएत्सु बेसिन) क्लैथ्रेट में मीथेन कम से कम आंशिक रूप से कार्बनिक पदार्थ (जैसे पेट्रोलियम उत्पादन) के थर्मल क्षरण से प्राप्त हो सकता है, तेल भी हाइड्रेट के अन्दर विदेशी घटक बनाता है जिसे तब पुनर्प्राप्त किया जा सकता है जब हाइड्रेट असंबद्ध है. क्लैथ्रेट्स में मीथेन में समान तौर पर बायोजेनिक आइसोटोपिक हस्ताक्षर और अत्यधिक परिवर्तनशील δ होता है13C (−40 से −100‰), लगभग −65‰ के अनुमानित औसत के साथ।  ठोस क्लैथ्रेट्स के क्षेत्र के नीचे, मीथेन की बड़ी मात्रा तलछट में मुक्त गैस के बुलबुले बना सकती है।

किसी दिए गए स्थल पर क्लैथ्रेट्स की उपस्थिति अक्सर बॉटम सिमुलेटिंग रिफ्लेक्टर (बीएसआर) के अवलोकन से निर्धारित की जा सकती है, जो सामान्य तलछटों की असमान घनत्व और क्लैथ्रेट्स से युक्त तलछट से क्लैथ्रेट स्थिरता क्षेत्र इंटरफ़ेस पर भूकंपीय प्रतिबिंब है।

आर्कटिक महासागर बैरेंट्स सागर में गैस हाइड्रेट ड्रॉप की खोज की गई है। इन गुंबद जैसी संरचनाओं से मीथेन उबल रही है, इनमें से कुछ गैस की लपटें समुद्र की सतह के समीप तक फैल रही हैं।

जलाशय का आकार
समुद्री मीथेन क्लैथ्रेट संचयन का आकार बहुत कम ज्ञात है, और इसके आकार का अनुमान प्रति दशक परिमाण के क्रम से कम हो गया है क्योंकि यह पहली बार पहचाना गया था कि 1960 और 1970 के दशक के दौरान महासागरों में क्लैथ्रेट उपस्तिथ  हो सकते हैं। उच्चतम अनुमान (उदा. 3 एम3) इस धारणा पर आधारित थे कि पूर्ण रूप  से घने क्लैथ्रेट गहरे समुद्र के पूरे तल को गंदा कर सकते हैं। क्लैथ्रेट रसायन विज्ञान और तलछट विज्ञान की हमारी समझ में सुधार से पता चला है कि हाइड्रेट केवल गहराई की संकीर्ण सीमा (महाद्वीपीय शेल्फ) में बनते हैं, गहराई की सीमा में केवल कुछ स्थानों पर जहां वे हो सकते हैं (गैस हाइड्रेट स्थिरता क्षेत्र का 10-30%) ), और समान  तौर पर उन स्थानों पर कम सांद्रता (मात्रा के हिसाब से 0.9-1.5%) पर पाए जाते हैं जहां वे होते हैं। प्रत्यक्ष नमूने द्वारा बाधित हाल के अनुमानों से पता चलता है कि वैश्विक इन्वेंट्री मध्य  में व्याप्त है 1e15 and 5e15 m3. 500-2500 गीगाटन कार्बन (जीटी सी) के अनुरूप यह अनुमान, अन्य सभी भू-जैविक ईंधन संचयन ों के लिए अनुमानित 5000 गीगाटन सी से छोटा है, लेकिन अन्य प्राकृतिक गैस स्रोतों के लिए अनुमानित ~230 गीगाटन सी से काफी बड़ा है। आर्कटिक में पर्माफ्रॉस्ट जलाशय का अनुमान लगभग 400 Gt C है, लेकिन संभावित अंटार्कटिक जलाशयों का कोई अनुमान नहीं लगाया गया है। ये बड़ी रकम हैं. इसकी तुलना में, वायुमंडल में कुल कार्बन लगभग 800 गीगाटन है (देखें कार्बन#घटना|कार्बन: घटना)।

ये आधुनिक अनुमान 10,000 से 11,000 जीटीसी (2) से काफी छोटे हैं एम3) प्रस्तावित पिछले शोधकर्ताओं द्वारा क्लैथ्रेट्स को भू-जैविक ईंधन संसाधन मानने का कारण (मैकडोनाल्ड 1990, केवेनवोल्डेन 1998)। क्लैथ्रेट्स की कम प्रचुरता उनकी आर्थिक क्षमता को खारिज नहीं करती है, लेकिन अधिकांश स्थलों पर कम कुल मात्रा और स्पष्ट रूप से कम सांद्रता है यह सुझाव देता है कि क्लैथ्रेट जमा का केवल सीमित प्रतिशत ही आर्थिक रूप से व्यवहार्य संसाधन प्रदान कर सकता है।

महाद्वीपीय
महाद्वीपीय चट्टानों में मीथेन क्लैथ्रेट 800 मीटर से कम की गहराई पर बलुआ पत्थर या सिल्टस्टोन के बिस्तरों में फंसे हुए हैं। नमूने से संकेत मिलता है कि वे थर्मली और माइक्रोबियली व्युत्पन्न गैस के मिश्रण से बने हैं, जिसमें से भारी हाइड्रोकार्बन को बाद में चुनिंदा रूप से हटा दिया गया था। ये अलास्का, साइबेरिया और उत्तरी कनाडा में होते हैं।

2008 में, कनाडाई और जाजल शोधकर्ताओं ने मैकेंज़ी नदी डेल्टा में मल्लिक गैस हाइड्रेट साइट पर परीक्षण परियोजना से प्राकृतिक गैस की निरंतर धारा निकाली। मल्लिक में यह दूसरी ऐसी ड्रिलिंग थी: पहली बार 2002 में हुई थी और मीथेन छोड़ने के लिए गर्मी का उपयोग किया गया था। 2008 के प्रयोग में, शोधकर्ता दाब  कम करके, बिना हीटिंग के, काफी कम ऊर्जा की आवश्यकता के कारण गैस निकालने में सक्षम थे। मल्लिक गैस हाइड्रेट क्षेत्र की खोज सबसे पहले 1971-1972 में इंपीरियल तेल द्वारा की गई थी।

व्यावसायिक उपयोग
हाइड्रेट के आर्थिक संचयन को प्राकृतिक गैस हाइड्रेट (एनजीएच) कहा जाता है और संचयन  164 मीटर है3मीथेन, 0.8 मी1 मीटर में 3जल 3हाइड्रेट. अधिकांश एनजीएच समुद्र तल के नीचे (95%) पाया जाता है जहां यह थर्मोडायनामिक संतुलन में उपस्तिथ होता है। तलछटी मीथेन हाइड्रेट संचयन  में संभवतः पारंपरिक प्राकृतिक गैस के वर्तमान ज्ञात संचयन  का 2-10 गुना है,. यह हाइड्रोकार्बन ईंधन के संभावित रूप से महत्वपूर्ण भविष्य के स्रोत का प्रतिनिधित्व करता है। चूंकि, अधिकांश साइटों पर जमा को आर्थिक निष्कर्षण के लिए बहुत अधिक फैला हुआ माना जाता है। वाणिज्यिक दोहन के सामने आने वाली अन्य समस्याएं व्यवहार्य संचयन का पता लगाना और हाइड्रेट जमा से मीथेन गैस निकालने के लिए प्रौद्योगिकी का विकास करना है।

अगस्त 2006 में, चीन ने प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स का अध्ययन करने के लिए अगले 10 वर्षों में 800 मिलियन युआन (यूएस $ 100 मिलियन) खर्च करने की योजना की घोषणा की। मेक्सिको की खाड़ी में संभावित आर्थिक रिजर्व में लगभग शामिल हो सकता है 100 e9m3 गैस का. बर्गन विश्वविद्यालय में भौतिकी और प्रौद्योगिकी संस्थान में ब्योर्न क्वामे और अर्ने ग्रे ने इंजेक्शन लगाने की विधि विकसित की है हाइड्रेट्स में और प्रक्रिया को उलट देना; जिससे सीएच निकाला जा सके4 प्रत्यक्ष विनिमय द्वारा. बर्गेन विश्वविद्यालय की पद्धति का परीक्षण कोनोकोफिलिप्स और राज्य के स्वामित्व वाली जापान ऑयल, गैस एंड मेटल्स नेशनल कॉर्पोरेशन (JOGMEC) द्वारा किया जा रहा है, और आंशिक रूप से अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा वित्त पोषित किया जा रहा है। परियोजना पहले ही इंजेक्शन चरण में पहुंच चुकी है और 12 मार्च 2012 तक परिणामी डेटा का विश्लेषण कर रही थी।

12 मार्च 2013 को, JOGMEC शोधकर्ताओं ने घोषणा की कि उन्होंने जमे हुए मीथेन हाइड्रेट से प्राकृतिक गैस को सफलतापूर्वक निकाला है। गैस निकालने के लिए, हाइड्रेट जमाओं में ड्रिलिंग करने और दाब कम करने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग किया गया, जिससे मीथेन बर्फ से अलग हो गई। फिर गैस को एकत्र किया गया और सतह पर पाइप के माध्यम से डाला गया जहां इसकी उपस्थिति साबित करने के लिए इसे प्रज्वलित किया गया। उद्योग के प्रवक्ता के अनुसार, यह मीथेन हाइड्रेट से गैस का उत्पादन करने वाला दुनिया का पहला अपतटीय प्रयोग था। पहले, गैस को तटवर्ती जमाओं से निकाला जाता था, लेकिन अपतटीय जमाओं से कभी नहीं निकाला जाता था जो कि बहुत समान  हैं। वह हाइड्रेट क्षेत्र स्थित है जहां से गैस निकाली गई थी 50 km मध्य जापान से नानकाई गर्त में, 300 m समुद्र के नीचे।  JOGMEC के प्रवक्ता ने टिप्पणी की कि जापान के पास अंततः अपना कहने लायक ऊर्जा स्रोत हो सकता है। समुद्री भूविज्ञानी मिकियो सातो ने टिप्पणी की, अब हम जानते हैं कि निष्कर्षण संभव है। अगला कदम यह देखना है कि प्रौद्योगिकी को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए जापान लागत को कितना कम कर सकता है। जापान का अनुमान है कि नानकाई गर्त में कम से कम 1.1 ट्रिलियन क्यूबिक मीटर मीथेन फंसा हुआ है, जो देश की दस वर्षों से अधिक की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त है।

जापान और चीन दोनों ने मई 2017 में संसाधन निष्कर्षण मीथेन क्लैथ्रेट के लिए सफलता की घोषणा की, जब उन्होंने दक्षिण चीन सागर में हाइड्रेट्स से मीथेन निकाला। चीन ने परिणाम को सफलता बताया; नेशनल यूनिवर्सिटी ऑफ़ सिंगापुर में केमिकल और बायोमोलेक्यूलर इंजीनियरिंग विभाग के प्रवीण लिंगा ने सहमति व्यक्त की कि जाजल शोध से हमने जो परिणाम देखे हैं, उनकी तुलना में, चीनी वैज्ञानिक अपने प्रयासों में बहुत अधिक गैस निकालने में कामयाब रहे हैं। उद्योग की समान  सहमति यह है कि व्यावसायिक पैमाने पर उत्पादन में अभी भी अनेक  साल बाकी हैं।

पर्यावरणीय चिंताएं
विशेषज्ञों ने चेतावनी दी है कि पर्यावरणीय प्रभावों की अभी भी जांच की जा रही है और मीथेन - ग्रीनहाउस गैस जिसमें 100 साल की अवधि में कार्बन डाइऑक्साइड (जीडब्ल्यूपी 100) के रूप में लगभग 25 गुना अधिक ग्लोबल वार्मिंग क्षमता है - अगर कुछ गलत होता है तो संभावित रूप से वायुमंडल में प्रवेश कर सकता है। इसके अतिरिक्त, कोयले की तुलना में स्वच्छ होने के साथ-साथ, प्राकृतिक गैस जलाने से कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन भी होता है।

नियमित संचालन
मीथेन क्लैथ्रेट (हाइड्रेट) भी समान तौर पर प्राकृतिक गैस उत्पादन कार्यों के दौरान बनते हैं, जब उच्च दाब पर मीथेन की उपस्थिति में तरल जल  संघनित होता है। यह ज्ञात है कि इथेन और प्रोपेन जैसे बड़े हाइड्रोकार्बन अणु भी हाइड्रेट्स बना सकते हैं, हालांकि लंबे अणु (ब्यूटेन, पेंटेन) जल पिंजरे की संरचना में फिट नहीं हो सकते हैं और हाइड्रेट्स के गठन को अस्थिर कर सकते हैं।

एक बार बनने के बाद, हाइड्रेट्स पाइपलाइन और प्रसंस्करण उपकरण को अवरुद्ध कर सकते हैं। फिर इन्हें समान तौर पर दाब  कम करके, गर्म करके या रासायनिक तरीकों से घोलकर हटा दिया जाता है (समान तौर पर मेथनॉल का उपयोग किया जाता है)। यह सुनिश्चित करने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए कि हाइड्रेट्स के निष्कासन को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाए, क्योंकि दाब  कम होने पर हाइड्रेट के ठोस हाइड्रेट से जल  और गैसीय मीथेन को उच्च दर पर छोड़ने के लिए चरण संक्रमण से गुजरने की संभावना होती है। किसी बंद प्रणाली में मीथेन गैस के तेजी से निकलने से दाब  में तेजी से वृद्धि हो सकती है।

समान तौर पर हाइड्रेट्स को उपकरण बनाने या अवरुद्ध होने से रोकना बेहतर होता है। यह समान तौर पर जल को हटाकर, या इथाइलीन ग्लाइकॉल (एमईजी) या मेथनॉल को मिलाकर प्राप्त किया जाता है, जो उस तापमान को कम करने का कार्य करता है जिस पर हाइड्रेट बनेगा। हाल के वर्षों में, हाइड्रेट अवरोधकों के अन्य रूपों का विकास किया गया है, जैसे काइनेटिक हाइड्रेट अवरोधक (हाइड्रेट निर्माण दर में वृद्धि की कीमत पर हाइड्रेट्स को बनाने के लिए आवश्यक उप-शीतलन को बढ़ाना) और एंटी-एग्लोमेरेट्स, जो रोकथाम नहीं करते हैं हाइड्रेट बनाते हैं, लेकिन उपकरण को अवरुद्ध करने के लिए उन्हें साथ चिपकने से रोकते हैं।

गहरे जल में ड्रिलिंग के दौरान हाइड्रेट चरण संक्रमण का प्रभाव
जब गहरे जल में डूबे तेल और गैस-असर संरचनाओं में ड्रिलिंग होती है, तो जलाशय गैस कुएं के बोर में प्रवाहित हो सकती है और गहरे जल  की ड्रिलिंग के दौरान पाए जाने वाले कम तापमान और उच्च दाब  के कारण गैस हाइड्रेट्स बना सकती है। फिर गैस हाइड्रेट्स ड्रिलिंग मिट्टी या अन्य डिस्चार्ज किए गए तरल पदार्थों के साथ ऊपर की ओर प्रवाहित हो सकते हैं। जब हाइड्रेट्स बढ़ते हैं, तो एनुलस (तेल कुआं) में दाब  कम हो जाता है और हाइड्रेट्स गैस और जल  में अलग हो जाते हैं। तीव्र गैस विस्तार से कुएं से तरल पदार्थ बाहर निकल जाता है, जिससे दाब  और कम हो जाता है, जिससे अधिक हाइड्रेट पृथक्करण और आगे द्रव निष्कासन होता है। एनलस से तरल पदार्थ का हिंसक निष्कासन किक का संभावित कारण या योगदानकर्ता है। (किक, जो ब्लोआउट का कारण बन सकती है, समान तौर पर हाइड्रेट्स को शामिल नहीं करती है: ब्लोआउट (वेल ड्रिलिंग)#फॉर्मेशन किक|ब्लोआउट: फॉर्मेशन किक देखें)।

हाइड्रेट निर्माण के जोखिम को कम करने वाले उपायों में शामिल हैं:
 * उच्च प्रवाह दर, जो तरल पदार्थ की मात्रा में हाइड्रेट बनने के समय को सीमित करती है, जिससे किक क्षमता कम हो जाती है। * प्रारंभिक हाइड्रेट प्लगिंग का पता लगाने के लिए लाइन प्रवाह की सावधानीपूर्वक माप। * जब गैस उत्पादन दर कम होती है और अपेक्षाकृत उच्च गैस प्रवाह दर की तुलना में हाइड्रेट गठन की संभावना अधिक होती है तो मापने में अतिरिक्त देखभाल की जाती है। * शट-इन (तेल ड्रिलिंग) (पृथक) होने के बाद आवरण (बोरहोल) की निगरानी हाइड्रेट गठन का संकेत दे सकती है। बंद करने के बाद, दाब बढ़ जाता है जबकि गैस जलाशय के माध्यम से बोर होल तक फैल जाती है; हाइड्रेट्स बनने के दौरान दाब  बढ़ने की दर कम होने की दर प्रदर्शित करती है। * अतिरिक्त ऊर्जा (उदाहरण के लिए, केसिंग (बोरहोल) #सीमेंटिंग द्वारा कुएं को पूरा करने में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा) तापमान बढ़ा सकती है और हाइड्रेट्स को गैस में परिवर्तित कर सकती है, जिससे किक पैदा हो सकती है।

ब्लोआउट रिकवरी
पर्याप्त गहराई पर, मीथेन सीधे जल के साथ मिलकर मीथेन हाइड्रेट बनाता है, जैसा कि 2010 में गहरे जल  के क्षितिज में तेल रिसाव के दौरान देखा गया था। बीपी इंजीनियरों ने गहरे जल  के तेल कुएं से तेल रिसाव पर उपसमुद्र तेल पुनर्प्राप्ति प्रणाली विकसित और तैनात की। 5000 ft निकलते हुए तेल को पकड़ने के लिए समुद्र तल से नीचे। इसमें रखना शामिल था 125 t कुएं के सबसे बड़े हिस्से का गुंबद लीक हो रहा है और इसे सतह पर संचयन ण बर्तन में पाइप किया जा रहा है। इस विकल्प में लीक हुए तेल का लगभग 85% एकत्र करने की क्षमता थी लेकिन पहले इतनी गहराई पर इसका परीक्षण नहीं किया गया था। बीपी ने 7-8 मई को सिस्टम तैनात किया, लेकिन गुंबद के अंदर मीथेन क्लैथ्रेट के निर्माण के कारण यह विफल हो गया; इसका कम घनत्व लगभग 0.9 ग्राम/सेमी है3मीथेन हाइड्रेट गुंबद में जमा हो गया, जिससे उछाल बढ़ गया और प्रवाह में बाधा उत्पन्न हुई।

गैस संचयन ण और परिवहन के लिए प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स
चूंकि मीथेन क्लैथ्रेट तरलीकृत प्राकृतिक गैस | तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) (-20 बनाम -162 डिग्री सेल्सियस) की तुलना में उच्च तापमान पर स्थिर होते हैं, इसलिए प्राकृतिक गैस को द्रवीकृत करने के अतिरिक्त क्लैथ्रेट (ठोस प्राकृतिक गैस या एसएनजी) में परिवर्तित करने में कुछ रुचि है इसे एलएनजी वाहक द्वारा परिवहन करते समय। महत्वपूर्ण लाभ यह होगा कि टर्मिनल पर प्राकृतिक गैस से प्राकृतिक गैस हाइड्रेट (एनजीएच) के उत्पादन के लिए छोटे प्रशीतन संयंत्र और एलएनजी की तुलना में कम ऊर्जा की आवश्यकता होगी। इसकी भरपाई करते हुए, 100 टन मीथेन परिवहन के लिए, 750 टन मीथेन हाइड्रेट का परिवहन करना होगा; चूँकि इसके लिए 7.5 गुना अधिक विस्थापन वाले जहाज की आवश्यकता होगी, या अधिक जहाजों की आवश्यकता होगी, यह आर्थिक रूप से व्यवहार्य साबित होने की संभावना नहीं है।. हाल ही में, सह-अतिथि के रूप में टेट्राहाइड्रोफ्यूरान (टीएचएफ) को शामिल करने के साथ बहुत हल्की संचयन ण स्थितियों के कारण मीथेन हाइड्रेट को उच्च माप पर स्थिर संचयन ण अनुप्रयोग के लिए काफी रुचि मिली है।  टेट्राहाइड्रोफ्यूरान को शामिल करने से, हालांकि गैस संचयन ण क्षमता में थोड़ी कमी आई है, हाल के अध्ययन में हाइड्रेट्स को -2 डिग्री सेल्सियस और वायुमंडलीय दाब  पर अनेक  महीनों तक स्थिर दिखाया गया है। हालिया अध्ययन से पता चला है कि एसएनजी को टीएचएफ के संयोजन में शुद्ध जल  के अतिरिक्त  सीधे समुद्री जल से बनाया जा सकता है।

यह भी देखें

 * भावी ऊर्जा विकास
 * ग्लोबल वार्मिंग के दीर्घकालिक प्रभाव
 * द स्वार्म (शैट्ज़िंग उपन्यास)|द स्वार्म (शैट्ज़िंग उपन्यास)
 * अपरंपरागत (तेल एवं गैस) संचयन

बाहरी संबंध

 * Are there deposits of methane under the sea? Will global warming release the methane to the atmosphere? (2007)
 * Methane seeps from Arctic sea bed (BBC)
 * Bubbles of warming, beneath the ice (LA Times 2009)
 * online calculator : hydrate formation conditions with different EOSs

अनुसंधान

 * आर्कटिक गैस हाइड्रेट, पर्यावरण और जलवायु केंद्र (CAGE)
 * हाइड्रेट अनुसंधान केंद्र
 * यूएसजीएस भूवैज्ञानिक अनुसंधान गतिविधियाँ अमेरिकी खनिज प्रबंधन सेवा के साथ - मीथेन गैस हाइड्रेट्स
 * हाइड्रेट जमा से कार्बन न्यूट्रल मीथेन ऊर्जा उत्पादन (कोलंबिया विश्वविद्यालय)

वीडियो

 * यूएसजीएस गैस हाइड्रेट्स लैब (2012)
 * प्राचीन मीथेन विस्फोटों से महासागरीय क्रेटर बने (2017)

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