由于最近發現的油氣田,俄羅斯北極地區正在積極發展油田開采。但北極地區的作業面臨許多地質挑戰。其中最嚴重的問題之一是在凍結巖體中形成天然氣水合物。氣體水合物是由水和氣體分子形成的冰狀晶體結構。它們的積聚強烈地阻礙了油氣田的發展,并觸發了自發的甲烷排放到北極海岸和陸架的大氣中。
Skoltech碳氫化合物回收中心(CHR)和Heriot-Watt大學(蘇格蘭愛丁堡)的科學家們開發了一種獨特的方法,可通過注入永久燃燒的天然氣水合物中的甲烷來注入燃料燃燒產生的煙道氣。煙道氣的主要來源是來自燃煤發電廠,冶金廠和其他工業設施的廢氣。
通過將煙氣注入多年凍土水合物儲層中來提取甲烷,由于煙氣中含有二氧化碳,這項新技術還有助于減少北極大氣中的這種溫室氣體。研究結果發表在《科學報告》雜志上。
研究團隊找到了最佳注入條件,并確定了煙氣對甲烷回收效率的影響。需要強調的是,煙氣中含有大量的溫室氣體二氧化碳,這些二氧化碳也將被埋在地下。碳氧化鈦形成水合物替代原始甲烷水合物。
新技術對于在高度敏感的北極環境中開發油氣田至關重要。CHR首席研究科學家Evgeny Chuvilin說:“我們的方法不僅有助于提取甲烷并防止其自由釋放到大氣中,而且還減少了二氧化碳的排放。新方法在環境安全方面具有雙重優勢。”