Methanhydrat

Es gibt einige unkonventionelle Energiequellen, deren Abbau mit hohen Umweltrisiken verbunden und auch relativ teuer ist. Dazu gehören Ölsand und Ölschiefer, Schieferöl und Schiefergas sowie Methanhydrat. Ölsand ist in die Ölreserven und Ölressourcen seit 2002 einbezogen worden, Ölschiefer wird in den Ölressourcen berücksichtigt. Methanhydrat hat lange Zeit weder in die Reserven noch in die Ressourcen Eingang gefunden, obwohl es immer wieder Spekulationen darüber gibt, siehe Zeitung Die Welt, dass es die größte fossile Energiequelle sei, deren Gehalt an Kohlenstoff die Summe aller anderen fossilen Energiequellen übersteigen könnte. Verlässliche Angaben über die Größe der Lagerstätten gibt es nicht. Ein nicht spekulativer aber als unsicher bezeichneter Wert wird in der Energiestudie 2017 des BGR angegeben, wonach Gashydrat (Methanhydrat) als Gas-Ressource mit einem Vorkommen von 184 × 1012 m3 noch unter dem geschätzten Vorkommen von Schiefergas mit 205 × 1012 m3 liegt. Das Hydraulic Fracturing ist als technischen Verfahren zwar umstritten, wird aber in den USA und anderen Ländern im großen Umfang eingesetzt. Für die Methanhydrats-Gewinnung ist bisher nur ein 60-Tage Experiment mit einer Gesamtförderung von 300 000 m3 in einer Tiefe von 1266 m im Südchinesischen Meer nahe der chinesischen Küste bekannt. Auch Japan hat ein Forschungsprogramm zur Untersuchung der Möglichkeiten einer Energiegewinnung aus Methanhydratvorkommen. Das Projekt MH21 sieht Forschungsarbeiten, aber noch nicht die Aufnahme der kommerziellen Förderung vor.

Methanhydrat wird auf den Gashydrat-Seiten des Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel, GEOMAR , beschrieben. Auf den Internet-Seiten WorldOceanReview wird besonders auf das Förderproblem eingegangen. Das Methan ist in den Ozeanen von Bakterien gebildet worden. Sie haben das gelöste Kohlenstoffdioxid zu Methan umgewandelt oder Biomaterial des Meeres abgebaut. Bei einer Entstehung von Methanhydrat muss Wasser mit Gas übersättigt sein, und es müssen bestimmte Druck- und Temperaturbedingungen herrschen.


Auch für die Stabilität des Methanhydrats sind hohe Drücke und niedrige Temperaturen notwendig. Werden durch Umwelteinflüsse die Stabilitätsbedingungen verletzt, kann Methan in großen Mengen freigesetzt werden. Da es den 25-fachen Effekt des Kohlendioxids hat, würde  einen gewaltigen Treibhauseffekt hervorrufen.

Das linke Bild aus Wikipedia zeigt das weiße Methanhydrat, das mit rot-gelber Flamme brennt, wobei Wasser herunter tropft, und natürlich Kohlendioxid entsteht. Oben links ist das Kalottenmodell eines Methangas-Moleküls gezeigt.

Die Elementarzelle der kubischen Kristallstruktur besteht aus acht Eiskäfigen, in denen Wassermoleküle (rote Sauerstoffatome und weiße Wasserstoffatome) über Wasserstoffbrücken miteinander verbunden sind. In den Eiskäfigen ist je ein Methanmolekül eingebaut. Die stöchiometrische Formel lautet 8 CH4 46 H2O.

 

 


Letzte Änderung: 01.08.2019