Stockholmsinitiativets blogg
Random header image... Refresh for more!

Dags för metan?

Senaste tiden har man hört ganska mycket om ”fracking” – där innesluten naturgas blir åtkomlig via påtvingad sprickbildning  i lämpliga berglager. Men sedan ca 1960 har man också haft klart för sig att det i djuphavsbotten finns metan i stora mängder i så kallad clathratform, dvs inneslutet i en ”bur” av vattenmolekyler. Materialet ser ut som någon form av porös is, och brinner (se bilden) likt forna tiders ”metatabletter” (finns de att köpa fortfarande?).

Det hela är inte specifikt för metan – vid höga tryck och låga temperaturer är liknande föreningar mellan vatten och andra kolväten stabila och även sådana med exempelvis koldioxid, kväve och syre (bilden är från Wikipedia, där metanhydrater diskuteras här). Bildandet av sådana föreningar komplicerar också studier av historisk atmosfärssammansättning via gasbubblor i glaciäris från stora djup, som bl.a. påpekats av den bortgångne Jaworowski.

Mycket av detta bundna metan anses enligt Wikipedia-artikeln vara av mikrobiologiskt ursprung, med koldioxid och karbonater som utgångsmateriel. Man skulle kunna tro det vore kuriosa, men mängderna tros faktiskt överskrida de kända fossila kol- , olje- och gasresurserna.

Rent tekniskt är metanclathraterna utvinnbara – frågan är snarare om det är kommersiellt gångbart, och om det kan ha miljömässiga konsekvenser. I Sunday Times (UK – tyvärr ej fritt läsbar) fanns den 15 januari en artikel om att Japan i sin närhet har funnit så mycket metanclathrat att det skulle räcka för dem i 300 år. Andra länder har också intresserat sig för saken, exempelvis Kina och USA.

Saken har också behandlats nyligen i Nature – men i en annan variant. Metangashydrater finns också i vatten/is-innehållande naturgaskällor, exempelvis i Alaska. Genom att trycka ner koldioxid i gaslagren kan man förskjuta de kemiska jämvikterna, och låta koldioxiden ta metanets plats (det bildar ett mer stabilt clathrat, och lagringstrycket ökar inte brant som det gör i det förfarande som beskrivs i nästa stycke).

Två flugor i en smäll också, om man nu tror på koldioxidens farlighet i klimatsammanhang – och säkert oändligt mycket säkrare för omgivningen än att med dyr kompressorkraft trycka ner koldioxid till avsevärda lagringstryck i gamla gruvhål, eller vad politiker och kraftbolag mot bättre vetande fantiserat om i Europa. Just dessa idéer måste vara det jämförelsevis största vansinnet i ”klimatfrågan”.

I exempelvis tidigare Nature-artiklar finns kompletterande information om sådana metankällor, här, här och här. Det är ju också lite fascinerande hur naturens krafter kan anrika material – tankarna leds till ”myrmalm”, som var viktig under järnåldern, och till ”mangan-noduler” på djuphavsbotten, och givetvis också till frågan om råoljans verkliga ursprung.

Bland mer esosteriska spekulationer har också funnits en hypotes om att mystiskt försvunna fartyg i exempelvis Bermudatriangeln kan ha råkat ut för plötsliga gasutsläpp från havsbottnen (metan eller koldioxid), och därmed tappat flytkraft på nolltid. Men sådant borde ju kunna observeras med dagens satellitsystem…

15 comments

1 M.Sc.Eng. { 31.01.12 at 09:42 }

Mycket intressant – gigantiska ”metatabletter”! Något helt nytt för mig. ”Råoljans verkliga ursprung”? Jag har har funderat över detta länge. Den/råoljan innehåller inga spår av organiskt material. Kan en C14-analys ge något? Jag lutar åt ryssarnas idé om abiotic – metanseriens kolväten bildat från metangas! Vad säger Peter och övriga?
Vad händer med denna fasta metan/clarathform om den tas upp i atmosfären? Har det gjorts?

2 Holmfrid { 31.01.12 at 11:26 }

Hörde ett inlägg i morse till P! från en radiolyssnare, som föreslog introduktion av en patenterad process för omvandling av naturgas till dieselbränsle med 40% lägre CO2 utsläpp, jämfört med oljediesel.  Politikerna (Maud O)  har blockerat detta genom skattelagstiftningen, som motar ut naturgasen.  Den ”gröna” dieseln är dyrare än gasdieseln, som produceras i sydeuropa.
En mindre mängd importeras till Lokaltrafiken i Sthlm.

3 Lars W { 31.01.12 at 11:27 }

Peter S
Superintressant artikel! En liten fråga i sammanhanget. Vilka kolväten ingår i skiffergas? 

4 Peter Stilbs { 31.01.12 at 11:50 }

Lars W – det står en del här http://sv.wikipedia.org/wiki/Oljeskiffer ,
men Din fråga kan inte entydigt besvaras, eftersom man utvinner gas ur skiffern genom uppvärmning, där annat kemiskt kan hända. 

5 Helge { 31.01.12 at 13:28 }

Kan det vara så att olja, metanhydrater och koldioxid är en delmängd av ett komplex cykel?

6 Peter Stilbs { 31.01.12 at 13:45 }

Helge #5 – verkar troligt. På senare år har jag själv haft allt svårare att acceptera att råolja och gas skulle vara fossil (dvs från förmultnade växter och plankton). Det kanske är annorlunda med kol.

Men vem vet – under årmiljarderna kan mycket hända.

Betänk att en atmosfär med ca 80% CO2 nu har förvandlats via fotosyntesen till en med ca 400 ppm – det blir väl 0.04% – som ändå motsvarar 800 Gigaton kol. ”80%” motsvarar då något som är 2000 ggr större – och som nu tack vare dessa processer istället är kalksten (Kalciumkarbonat) och liknande på havsbotten och annorstädes. 

Säkert är väl att råolja och gas råkat samlas i fickor, och att nybildningshastigheten är mycket väsentligt lägre än avtappningstakten.

7 Thomas { 31.01.12 at 13:56 }

Peter #6 ”Betänk att en atmosfär med ca 80% CO2 nu har förvandlats via fotosyntesen”
 
Du har även helt obiologiska processer som för bort CO2 ur atmosfären, främst vittring av bergarter. Dessa torde över jordens historia haft större betydelse än de biologiska, även om på senare (geologiskt sätt alltså!) tid biologin fått allt större betydelse. Då mindre fotosyntes än hur växtrötter snabbar upp vittring för att frigöra näringsämnen och hur havsorganismer bildar kalkskal. (Fast det går utmärkt att bilda kalksten oorganiskt också).

8 Christopher E { 31.01.12 at 14:03 }

Peter Stilbs #6

”Det kanske är annorlunda med kol.”

Jo, kol kan du vara helt lugn med att det är 100% biologiskt. Det består ju av växtdelar. Ungefär så här ser det ut.

Kol är helt enkelt påminnande om torv, fast mer komprimerat.  

9 Peter Stilbs { 31.01.12 at 14:42 }

Christopher E – jag tror inte att det räcker som bevis att det finns växtdelar i kolet. Det kan ha varit ”tjärsand” eller något liknande en gång. 

10 Christopher E { 31.01.12 at 15:13 }

Peter #9

Men kolet ligger i flötsar som en del av lagerföljden, inte i vilka hålrum som helst som skulle vait fallet om det varit olja inblandat. Det är exklusivt från sumpiga skogar med deposition, ofta överlagrat av sand från havstransgressioner (under Karbon då det mesta kolet bildades rörde sig havsytan upp ned precis som nu pga nedisningscykler). Enbart de förhållandena att kolbildningen är knuten till vissa biologiska miljöer och vissa tidsperioder är ett starkt indicium att bildningen är organisk.

Sen var väl bilden jag snabbt hittade inte den bästa. I mer låggradigt stenkol syns ju inte bara avtryck av växter, utan själva kolbitarna är ofta tydligt växter (liknar ju lite träkol, som ju synnerligen biologiskt ;-) ). Kolet innehåller alltså inte bara fossil, kolet är fossil. Men ju mer kompakterat kol, desto svårare att se det biologiska ursprunget.

Med oljans eventuellt abiotiska ursprung är det inte lika solklart. Att metan faktiskt sipprar upp ur jordskorpan är ju visat numera (fast även den kan ju ha biologiskt ursprung från början). Men om olja bildas så, varför finns den exklusivt i eller vid organiska bergarter, och inte även i hålrum i kristallin berggrund?

11 Peter Stilbs { 31.01.12 at 16:05 }

Christopher E – det ska väl gå att göra överväganden ur en 13C/12C-analys, och de påstås ge stöd för organiskt ursprung, vad jag minns. Men jag tror litteraturen från senare år bör läsas med åtskilliga nävar salt – den kan vara ideologikontaminerad – bl.a. för att ”visa” att den höjda koldioxidhalten i atmosfären är antropogen, via tillskott av kol från fossila bränslen.

Jag minns jag sökte leta på isotopi-informationen för ca 5 år sedan, och blev bara förvirrad av dålig överensstämmelse mellan olika sammanställningar.

12 Christopher E { 31.01.12 at 16:14 }

Peter #11

Jag förstår vad du menar, men jag menade förstås helt neutralt. Det mesta tyder på biologiskt ursprung rent geologiskt/paleontologiskt sett.

Jag hade för mig att att även isotoperna stödde det, men vågar inte stå för det. Kan mer om det rent sedimentologiska.

Det ideologiska i sammanhanget är väl att AGW-kramarna håller tummen för att fossilt bränsle ska ta slut så fort som möjligt, men jag tror inte personligen litteraturen är påverkad av det.

13 Mats E { 31.01.12 at 22:43 }

Peter,

Metatableter finns att köpa på Clas Ohlsson. Köpte ett par paket nyligen och drog igång en gammal leksaksångmaskin med barnbarnen. Rekommenderas starkt som lärorikt experiment. Ögon tindrar garanterat !     

14 tty { 31.01.12 at 23:19 }

Om man skall förneka att kol är av organiskt ursprung så måste man göra det för torv också eftersom det finns alla övergångsformer från torv till brunkol till stenkol till antracit. Dessutom finns som sagt ofta växtfossil i stora mängder i kolet och ibland finns t o m rester av växternas rotsystem under kolflötserna. Även fossil av djur är inte alltför ovanliga i kolflötser.

Även när det gäller metanclathraterna är det inget tvivel om att de är av organiskt ursprung med tanke på isotopsammansättningen. 

När det gäller naturgas bör man vara mindre säker. Det är fullt möjligt att oorganiskt metan kan läcka upp från större djup. Dock är t ex den omtalade skiffergasen uppenbart av organiskt ursprung. Den har uppstått och finns fortfarande kvar i mörka skiffrar rika på kerogen och hur sådana uppstår kan vi studera direkt i nutiden i Svarta Havet och Östra Medelhavet. När bottenvattnet i havet blir syrefritt sjunker döda organismer till botten men blir aldrig uppätna eftersom inge eukaryoter kan leva i den syrefria miljön. I stället uppstår sapropel, ett ytterst finkornigt sediment rikt på organiskt material som så småningom komprimeras till skiffer.

15 Peter Stilbs { 01.02.12 at 15:23 }

Mats E #13 – tack för tipset - nuförtiden verkar man främst sälja tabletter bestående av ett annat kemiskt ämne (hexametylentetramin) – exempelvis hos Clas Ohlson (produkten Esbit)

http://www.clasohlson.se/Product/Product.aspx?id=158827921

som beskrivs här

http://www.esbit.net/solid-fuel-info.html

Jag vet inte vilket som är ”bäst” för ändamålet