Нови изследвания показват, че сме много по-близо до експлоатацията на неконвенционални източници на енергоносители от морето, отколкото се смяташе досега. Откритията са изключително важни, тъй като богатствата, скрити в недрата на Черно море, могат не само да ни отърват от енергийната зависимост, а дори да направят от страната ни водеща сила в добива на горива и електроенергия. Една от най-интересните възможности предлагат т. нар. газови хидрати, представляващи твърд кондензат на природен газ. Тази субстанция е стабилна само при ниски температури и при налягане над 40 атмосфери. Ако се извади на повърхността, твърдият кондензат бързо се топи, като при това става изгаряне на метан. За първи път наличието на ценната суровина е установена именно в Черно море през 1971 г.
Успешното добиване на природен газ от хидрати е на практика неизчерпаем източник на енергия, защото според проучванията запасите ще стигнат за период от 64 000 години. Затова е окуражаващо, че най-новите изследвания, направени по проекта SUGAR от германския кораб “Maria S. Merian”, доказват огромни количества газови хидрати не само в Черно море като цяло, а и конкретно в близост до българското крайбрежие.Нещо повече – очаква се догодина да бъдат направени първите опити за добив на газ от хидратите в нашата акватория.
“Тази експедиция е първото мащабно и детайлно изследване на газовите хидрати в изключителната икономическа зона на България и предварителните резултати надхвърлиха очакванията ни – споделя пред “168 часа” доц. д-р Атанас Василев от Института по океанология, който участва в експедицията.
– “Проведени са 2D и 3D сеизмични и електромагнитни изследвания, измервания на топлинния поток и геохимично пробонабиране. Вероятно е догодина да бъдат проведени и първите научни тестове за добив в българската икономическа зона.”
Окончателните резултати от експедицията ще бъдат обявени от колектива на немския проект SUGAR, в рамките на който са проведени тези изследвания.
Въпреки че в Института по океанология към БАН още от 2000 г. се разработва многопараметричен модел за изучаване на газовите хидрати, засега е трудно да се каже с точност какви са запасите от тях.
Със сигурност обаче количеството се измерва в астрономически цифри.
“Съществуващите данни не позволяват еднозначна оценка за басейна на Черно море, затова са изследвани оптимистичен и песимистичен модел. Така според оптимистичния модел площта на зоната на стабилност на газови хидрати в Черно море е 280 000 кв. км и 290 000 кв. км по песимистичния.
Обемът на зоната на стабилност на газовите хидрати е съответно 76 000 куб. км и 9 200 куб. км. При това средното запълване на зоната за стабилност с газови хидрати е между 8,5% и 1,2%.
Обемът на газовите хидрати е в рамките на 6 500 куб. км и 115 куб. км , а количеството на метана в хидратите – 44 000 куб. км и 500 куб. км.”, обяснява доц. Василев, който е един от водещите учени в тази област у нас.
Като имаме впредвид, че един куб. км е равен на 1 млрд. куб. м, а 1000 куб. м метан по междунардни цени е около 270 лева, груба сметка показва, че на дъното на морето под формата на хидрати лежи астрономическата сума от 16 280 млрд. лева. За сравнение числото е съизмеримо с брутния вътрешен продукт на България за 407 години.
Освен това, по предварителните оценки на Института по океанология между 10 и 20% от това богатство се намира в наши води. Според сеизмичните записи и определено по оптимистичния модел пък количеството метан в икономическата ни черноморска зона възлиза на 7 500 куб. км, става ясно още от данните.
Засега опитите за добиване на метан се ориентират към местата с най-висока концентрация на хидрати, казват учените. При това се предполага, че от “горящия лед”, както още наричат хидратите, може да се добиват и други газове.
“Разработваните и тествани технологии за извличане на метан от метанови хидрати са насочени към най-добрите колектори в зоната за стабилност на газовите хидрати – едрозърнести пясъци, откривани в морското продължение на речните русла. За Черно море се предполага, че 10% от обема на зоната на стабилност е с подобни условия. Вероятно е съществуването и на хидрати на сероводорода. Такава площ се изследва в турската икономическа зона, а по неокончателни данни се набелязва и в българската”, обяснява океанологът.
Данните са обнадеждаващи, особено на фона на световните тенденции в търсенето на алтернативи на добива от конвенционалните находища на газ. Япония вече обяви, че успешно е приложила технология за извличане на метана от хидратите на дъното на океана и се очаква ефектът от добива да е съпоставим с революцията в енергетиката на САЩ, предизвикана от добива на шистов газ.
“Хидрати се срещат в две среди – в криогенните полярни области на сушата и шелфа и в дълбоководните седименти на океаните и моретата. За Черно море зоната на стабилност на газовите хидрати започва при дълбочини на водата 500-900 м и има средна мощност под дъното от 300 м.
Първият стабилен пробен добив на метан е в криогенните хидрати на Аляска, а първите експерименти с добив от морски газови хидрати са осъществени от Япония”, информира доц. Атанас Василев. Разбира се, има и проблеми, споделят специалистите. Една от най-съществените пречки е, че се засягат интересите на големите компании, които добиват газ по конвенционален начин.
Оказва се например, че истинската заплаха за присъствието на “Газпром” на световния пазар на горивата
не е шистовият газ, а газовите хидрати. Това се посочва и в документи на руското енергийно министерство от 2013 г.
Само година след това опасенията на монополистите са на път да станат действителен факт. Газовата революция в Япония вече удари интересите на руския газов монополист в Тихоокеанския регион.
Японската държавна корпорация Japan Oil, Gas & Metals National Corp (Jogmec) обяви, че първа в света е успяла да добие природен газ от ледени метанови хидрати от морското дъно. Това е станало на дълбочина от 1,3 км, от дъното на Тихия океан на 50 км от брега на остров Хонсю.
От Jogmec се похвалиха, че местните запаси са достатъчни, за да се удовлетворят потребностите на страна за синьо гориво за следващите 100 г. Ако прогнозите се потвърдят, това ще е удар по интересите на “Газпром” в региона, защото руският газов монополист инвестира в изграждането на нови трасета и разработването на нови находища, които да удовлетворят нуждите на Япония и Китай от синьо гориво.
“Големите компании следят внимателно и участват активно в изследванията на газовите хидрати и разработването на методики за добив – коментира в тази връзка доц. Василев. – Те са и първите, които могат да използват опит и техника за промишлена експлоатация на газовите хидрати и да увеличат печалбите си. При все това се опасявам, че в България може да има натиск и изкуствено създадени пречки, както външни, от геополитически характер, така и вътрешни – “български”. Ще бъде много жалко, ако се случи така, тъй като газовите хидрати могат да направят България не само енергийно независима, но и високотехнологична и с висок научен потенциал. Защото не само добивът на метан, но и широкото приложение на иновативни хидратни технологии ще променят съществено света в близките десетилетия.”
В зависимост и от тези фактори оценките на доц. Атанас Василев за това кога най-рано може да започне промишлен добив у нас също се разделят на оптимистичен вариант – след 2 години, и песимистичен – след 20 години.
Получиха ток и гориво от сероводорода в дълбините. Оказва се, че освен извличането на природен газ от хидрати, Черно море ни предлага и друг неизчерпаем източник на енергия.
От огромното количество сероводород, което е около 78 млрд. тона, теоретично могат да се произведат 9000 млрд. киловат часа електроенергия. При това на практика абсолютно безплатно, защото процесът се базира на химически реакции. В добавка с получения ток, от сероводорода на място безплатно може да се произвежда и водород.
Такъв добив ще се отрази изключително благоприятно и в екологично отношение. Токсичният сероводород, чието количество постоянно се увеличава и заради, който на дълбочина по-голяма от 150 м няма живот, ще бъде изчерпан.
Методиката е разработена от години, но първият експеримент беше извършен през това лято на около 40 км в морския ни шелф от научна експедиция на Института по инженерна химия към БАН с кораба “Академик”.
“За добива на ток от сероводорода вече принципите са ясни, а имаме и работещи, макар и лабораторни модели – казва доц. Мартин Мартинов, който е бил на експедицията с кораба “Академик” в Черно море. – Касае се за горивна енергийна клетка, която всъщност преобразува сероводорода, като за целта се използва химическа реакция в резултат на която се отделя енергия. Разбира се, напреженията, които се получават са сравними с тези в акумулаторите – сравнително ниски. Една клетка може да даде около 0,7 – 0,8 волта, но ако се направи батерия от клетки би могло да се получи по-голямо напрежение, което може да се ползва в практиката.”
Има и друг проблем – сероводородът се намира на голяма дълбочина. От друга страна нашият шелф е много плосък и за да се достигне тази дълбочина трябва да влезем много навътре, извън 12 милната зона. По тази причина и въпросът с преноса на електроенергията до брега се усложнява.
“За да се получат приемливи концентрации на сероводород трябва да се влезе над 50 км навътре в морето. А при това положение дори да получим използваемо електричество е нереалистично да се прекарва, толкова дълъг кабел. В тази ситуация другият въпрос, който възникна е как да съхраняваме получената енергия? Решихме да използваме това електричество за диализа на водата за получаване на водород. Водородът има голямо приложение в промишлеността,а може да се използва и директно като гориво. Има известни начини за съхраняване на водорода – било в бутилки, било като металхидриди. При 2,3 волта започва процеса и с напреженията, които получаваме от 0,7-0,8 волта, като направим пет такива клетки, ще получим напрежението, което ще започне да разлага водата и да получаваме водород.
Икономическият ефект от производството на водород също е огромен, още повече че в крайна сметка нефтопродуктите ще свършат и алтернативните източници на енергия ще добиват все по-голямо значение”, обяснява ученият.
За експеримента извършен с кораба “Академик” учените са използвали морска вода взета от 1000 м дълбочина. Причината е, че концентрацията на сероводорода е различна. Докато от 150 м е 0,5-1 милиграм на литър, на 1000 м тя достига 15 мг. Големият проблем всъщност е ваденето на вода от такава дълбочина, защото трябва да се пусне тръба с дължина 1 км.
Тя трябва да е от много твърда стомана, защото на такава дълбочина има много голямо налягане и има опасност да се увие. В същото време самото изваждане на водата от тази дълбочина не е трудно, тъй като тя излиза под въздействие на налягането. Достатъчно е и само една обикновена помпа да работи на повърхността.
Ползата от осъществяването на мащабен проект за получаването на електроенергия от сероводорода е безспорна, категоричен е доц. Мартинов.
“Според нашите разработки абсолютно може да се разчита на промишлен ефект. Касае се за огромен резерв от енергия и при това той постоянно се допълва. Сероводородът се натрупва и в наши дни, тъй като в Черно море се вливат много реки, които носят органика. На дълбочина под 150 м, където няма кислород, бактериите, които виреят там за да окислят органиката използват кислорода, който е в сулфидните съединения и и по този начин се получават сулфиди, което също увеличава количеството на сероводорода”, казва в заключение доц. Мартинов.
