ДЕМОКРАТИЧНА УКРАЇНА НАУКА
АЛЬТЕРНАТИВА ГАЗУ? ГАЗ!
Незвичне, але справедливе твердження: в Україні природного газу багато! Він є не тільки в складі вугільних родовищ, а й в альтернативному джерелі — в метаногідратних покладах шельфу Чорного моря. Тож щорічну потребу країни в газі до 70 млрд куб. метрів він міг би забезпечити на кілька десятиліть.
Лід, що гріє
Метаногідрати зосереджено на глибинах від 300 до 2000 метрів біля берегів більшості континентів, як правило, на крутих підводних схилах. Є він і в Арктиці, це доводять сейсмічні виміри та результати буріння. Метаногідрати, що складаються з води та метану, на вигляд як звичайний сірий крихкий лід.

Цей «метановий лід» належить до так званих клатратних сполук (від лат. clathratus — замкнутий, оточений з усіх боків) — перспективний напрям супрамолекулярної хімії.До речі, її засновником є Нобелівський лауреат Лен Жан-Марі, французький хімік, іноземний член НАН України. У незвичних сполуках такого типу не виникає хімічних зв'язків (в цьому випадку — між молекулами метану та молекулами води). Метан вигідно розміщується в порожнинах кристалічної решітки льоду. В одиничному конгломераті з води та метану міститься 32 молекули води та близько восьми молекул метану. А в одному кубічному метрі цієї речовини втримується значно більше енергії, ніж у кубометрі природного газу (за однакового тиску). Отже, у льодових порожнечах одного кубометра метаногідратів «замкнуто» 164 кубометри газу!

Підводна фабрика діє
Метаногідрати утворюються під тиском у порах донних осадів, куди згори постійно надходить органічний матеріал і де панують низькі температури та досить високий тиск. Сировиною для них служать відмерлі рослини та останки живих істот, що постачаються річками й самою океанською чи морською водою. Мул, що містить вуглець, скоро вкривається іншими нашаруваннями. Доступ до нього аеробних бактерій, які б перетворили біологічний осад на вуглекислий газ, припиняється. Однак захищений від цих мікроорганізмів мул стає поживою для інших видів бактерій. У результаті їхньої діяльності утворюється метан. Скупчення метаногідратів виникає й там, де океанічна кора межує з континентальною та йде під нею далі в магму. Ця обставина покладена в основу інших поглядів на походження метаногідратів. Найбільш відома гіпотеза розглядає космічне походження метану. Родовища метаногідратів трапляються й у тих місцях океану, де океанське дно поринає під континент. Там між двома гігантськими плитами є щілини. Через них метан може вивільнятися з магми до глибин океану.
Цей газ був ще в протопланетній хмарі. З неї народилося сімейство планет, що обертаються нині навколо Сонця. У протопланетній хмарі, коли запалилося центральне світило, відбувалася диференціація речовини: легкі молекули газів під тиском сонячного світла відходили на периферію хмари (не випадково далекі планети-гіганти — Юпітер і Сатурн — містять у своїх атмосферах величезні маси метану). Земля, як планета, що близька до Сонця, утворилася з більш важких елементів, але неабияка кількість метану їй все-таки перепала. Тепер він виділяється з магми, коли тиск у щілині між материковими та океанськими плитами падає. Ці обидві гіпотези походження метану — органічної, тобто вторинної, та космічної — мирно співіснують.

Плацдарм — Чорне море
За найбільш оптимістичних оцінок, світові запаси метану в складі гідратів становлять від 2 832 до 7 645 563 трлн кубічних метрів. До теперішнього часу у світі виявлено більш як 200 метаногідратних покладів на шельфі океанів і морів. Правда, у Росії у вічній мерзлоті Сибіру є Meсоякське родовище, — єдине місце у світі, де звичайний природний газ одержують з метаногідратів. Від нього прокладено газопровід до Норильська.
Проблема виявлення та освоєння метаногідратних покладів досить актуальна. Деякі країни (США, Японія, Індія, Канада) мають національні програми вивчення та промислового освоєння природних метаногідратів. Розробка цих ресурсів сприятиме не тільки економічному розвиткові окремих країн, а й політичній стабільності у світі. Зникне боротьба за джерела енергії. Непотрібними стануть величезні витрати на транспорт імпортованої енергії. Відкриття природних метаногідратів й освоєння енергії, що акумульована в них, працюватиме на розвиток цивілізації.
У Чорному морі також є багаті поклади метану. У деяких його районах пошуково-розвідувальними організаціями виявлено в 1988–1989 рр. на глибинах 300–1000 м під дном метаногідратні родовища. У центральній глибоководній частині моря запаси метану в гідратах оцінюються в 20–30 трл. м3, а загалом у Чорному морі, за оцінками геологів України та Росії, 60–80 трлн м3. Ще в 1968 році ці потенційно газоносні райони, на пропозицію уряду України, розглядалися урядом колишнього СРСР як перспективні для розробки та газовидобутку. Однак на той час пріоритет було віддано Західному Сибіру. Нині Україна змушена купувати в Росії та Туркменістані газ, сплачуючи величезні гроші. Такий стан справ з ускладненими умовами постачання газу ставить перед фахівцями першочергове завдання: добути метан і забезпечити Україну на кілька десятиліть паливом і сировиною.

...а заплатити забули
Що робиться в цьому напрямі? Поки що, по суті, створюються лише попередні заділи. 1993 року уряд затвердив постанову про виконання програми радянських часів «Газогідрати Чорного моря», якою передбачено великий обсяг геологічних розвідницьких робіт і створення технологій та конструкцій газодобувного комплексу для метаногідратів Чорного моря. Однак бюджетних коштів для цього так і не знайшлося. До цієї проблеми вчені підключалися фактично на добровільних засадах. Так, фахівці відділення наук про Землю НАН України у 2002 р. розробили «Загальнодержавну програму розвитку мінерально-сировинної бази України на період до 2010 року», у якій важливе місце належить вивченню запасів природного газу на шельфі Чорного моря. Цього року програму зрештою затвердила Верховна Рада як закон України (набере чинності 1-го січня 2007 р.). В Одеській академії холоду та науково-дослідній фірмі «Лід-Газогідрат» опрацьовано оригінальний бізнес-план прибуткового інноваційного проекту «Метан — з газогідратів Чорного моря». Його реалізація тільки в одному невеликому газодобувному комплексі за рік може дати 0,97 млрд м3 метану. Вартість проекту — 150 млн дол. Пуск першого газодобувного комплексу — через чотири роки від початку фінансування. Розробляються й інші інвестиційні проекти. Не припиняються наукові дослідження в різних наукових установах різних форм власності, зокрема у Міжнародному науково-технічному університеті (м. Київ). Але, як і раніше, залишаються невирішеними першочергові завдання для освоєння метаногідратних покладів у басейні Чорного моря. Наприклад, важливо уточнити в реальних цифрах запаси метану, створити спеціалізовану державну структуру для пошуку та видобутку метану, підключити до вивчення цієї важливої проблеми інститути НАН України, галузеві та вузівські наукові установи. Для цього потрібні ґрунтовні дослідження природи утворення метаногідратів і можливості видобутку їх із застосуванням екологічно чистих технологій без порушення біосфери моря. Рано чи пізно Україна змушена буде повернутися до цієї важливої проблеми. Однак на той час має бути створений надійний фундамент, закладати який слід уже сьогодні.

Григорій Ковтун,
заступник директора Інституту біоорганічної хімії та нафтохімії НАНУ
також у паперовій версії читайте:

• ТАЛАНТ У ЛЮДИНИ — В ГОЛОВІ
• ВАКЦИНА ВІД РАДІАЦІЇ

назад »»»