Ενας ενεργειακός θησαυρός, άγνωστος μέχρι σήμερα στο ευρύ κοινό, βρίσκεται «κρυμμένος» στην υποθαλάσσια οροσειρά του Αναξίμανδρου νότια του Καστελόριζου.Πρόκειται για τους υδρίτες, οι οποίοι αναμένεται να αποτελέσουν σημαντική πηγή ενέργειας στο μέλλον του πλανήτη. Το μεγαλύτερο κοίτασμα της Μεσογείου βρίσκεται στο σημείο αυτό, προκαλώντας όπως είναι φυσικό- το παγκόσμιο ενδιαφέρον των ειδικών επιστημόνων.
Τη σημασία του συγκεκριμένου κοιτάσματος ανέδειξε το πρωτοποριακό ερευνητικό πρόγραμμα που πραγματοποιήθηκε στην Ελλάδα κατά το διάστημα 2002-2005, με σκοπό την έρευνα και τη μελέτη των υδριτών και της βιόσφαιράς του.
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε με συγχρηματοδότηση της Ευρωπαϊκής Ένωσης στο πλαίσιο του προγράμματος με τίτλο “Εxploration and Εvaluation ofthe Εastern Μediterranean Sea GasΗydratesand the associated deep biosphere” Εastern Μediterranean: Αnaximander Μountains(Αnaximander), που σε ελεύθερη μετάφραση αποδίδεται ως «Αναζήτηση και εκτίμηση των υδριτών της ανατολικής Μεσογείου και της βαθιάς βιόσφαιράς του: οροσειρά Αναξίμανδρου».
Το κύριο αντικείμενο του προγράμματος ήταν η διερεύνηση και δειγματοληψία υδριτών από την υποθαλάσσια οροσειρά του Αναξίμανδρου, η δειγματοληψία τους με εξειδικευμένους δειγματολήπτες που χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στην ευρωπαϊκή ήπειρο, η διατήρηση δειγμάτων υδριτών σε συνθήκες μεγάλου βάθους (υψηλή πίεση και χαμηλή θερμοκρασία) και οι εξειδικευμένες εργαστηριακές τεχνικές σύνθεσης υδριτών αλλά και βακτηριδιακής δόμησης-αποδόμησής τους.
Συντονιστής του προγράμματος ήταν ο ερευνητής δρ Κωνσταντίνος Περισοράτης του ΙΓΜΕ, ενώ συμμετείχαν κι άλλοι καταξιωμένοι επιστήμονες του ΙΓΜΕ, του ΕΛΚΕΘΕ, των Πολυτεχνείων Κρήτης, Βερολίνου και Κλάουσταλ Γερμανίας, των Πανεπιστημίων Αθηνών, Αμστερνταμ και Ουτρέχτης της Ολλανδίας και του Ινστιτούτου Θαλασσίων Ερευνών της Βαρκελώνης Ισπανίας.
Στο πλαίσιο του προγράμματος, το 2003 και το 2004 πραγματοποιήθηκαν αντίστοιχα δύο επιστημονικές αποστολές με το Ωκεανογραφικό Πλοίο «Αιγαίο». «Η έρευνα στέφθηκε από μεγάλη επιτυχία, κυρίως λόγω των στοιχείων που συνέλεξαν και των αποτελεσμάτων που προκύπτουν δίνοντας συνεχώς απαντήσεις στις έρευνες που σχετίζονται με τους υδρίτες», εξηγεί ο συντονιστής Κ. Περισοράτης.
Η περιοχή ερευνών βρίσκεται εκτός χωρικών υδάτων της Τουρκίας αλλά εντός της Αποκλειστικής Οικονομικής Ζώνης (ΑΟΖ) της και σύμφωνα με την τήρηση του Διεθνούς Δικαίου της Θάλασσας ζητήθηκε σχετική άδεια από την Τουρκία μέσω του ΥΠΕΞ, απ’ όπου δόθηκε.
«Σήμερα και για τις επόμενες δεκαετίες η εκμετάλλευση των υδριτών είναι τεχνικά πολύ δύσκολη λόγω του βάθους που βρίσκονται και λόγω της γρήγορης αποσύνθεσής τους. Στις ΗΠΑ προγραμματίζεται δοκιμαστική εκμετάλλευση μετά από 20-25 έτη περίπου», εξηγεί στον «Φιλελεύθερο» ο συντονιστής δρ Περισοράτης.
«Τα επιστημονικά ταξίδια στη ΝΑ Μεσόγειο ξεκίνησαν μόλις το ωκεανογραφικό σκάφος «Αιγαίο» του ΕΛΚΕΘΕ, έριξε άγκυρα στα λεγόμενα υποθαλάσσια υψώματα του Αναξίμανδρου όπου υπάρχουν τα λασποηφαίστεια Αmsterdam, Αthina, Κazan, Κula, Τhessaloniki -τα ονόματα τους δόθηκαν, όπως συνηθίζεται, από τους επιστήμονες των διάφορων ερευνητικών αποστολών που πραγματοποιήθηκαν κατά το παρελθόν», μας λέει η δρ Χρυσάνθη Ιωακείμ, μικροπαλαιοντολόγος -στρωματογράφος της Διεύθυνσης Γεωλογίας και Γεωλογικών Χαρτογραφήσεων του ΙΓΜΕ που συμμετείχε στο πρόγραμμα.
«Ένας γερανός από το κατάστρωμα απελευθέρωσε τους ειδικούς πυρηνοσυλλέκτες (βαρύτητας, αυτόκλειστο που κατασκευάστηκαν ειδικά για τις ανάγκες του προγράμματος κ.ά.) που με μεγάλη ταχύτητα διέσχισαν τα 2250 μέτρα που τους χώριζαν από την επιφάνεια της θάλασσας.
Καρφώθηκαν σχεδόν 2-3 μέτρα μέσα στον πυθμένα και συνέλεξαν ιζήματα με κρυστάλλους υδριτών, και υλικό πελαγικών σχηματισμών που συνέβαλαν να γίνουν πολυάριθμες έρευνες».
Στο πλαίσιο του προγράμματος πραγματοποιήθηκαν δύο ερευνητικές αποστολές απο το Ωκεανογραφικό ΑΙΓΑΙΟ (2003 και 2004) στην περιοχή του Αναξίμανδρου.
«Ερευνήθηκε μια περιοχή έκτασης 3000 Κm² με πολυδεσμικό σύστημα διασκόπισης του πυθμένα με χαμηλή ταχύτητα πλεύσης του ερευνητικού σκάφους.
Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την ιδιαίτερα λεπτομερειακή αποτύπωση της μορφολογίας του πυθμένα των υποστρωμάτων του πυθμένα σε βαθμό με ακρίβεια πολύ μεγαλύτερη από αυτή πού μέχρι τώρα είχε επιτευχθεί από άλλες διεθνείς ερευνητικές αποστολές.
Επίσης διερευνήθηκε η δομή και εξέλιξη των υλυοδόμων της ευρύτερης περιοχής», εξηγεί ο Βασίλης Λυκούσης, γεωλόγος-ωκεανογράφος, διευθυντής Ερευνών στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας που συμμετείχε στην έρευνα εκπροσωπώντας το ΕΛΚΕΘΕ.
«Με βάση την πολύ πυκνή και εκτεταμένη δειγματοληψία του βυθού εντοπίστηκαν υδρίτες σε νέες θέσεις με αποτέλεσμα να είμαστε σε θέση να εκτιμήσουμε την έκταση ανάπτυξης των υδριτών στον πυθμένα αλλά και την πυκνότητά τους εντός των επιφανειακών υποστρωμάτων του πυθμένα με τελικό αποτέλεσμα την κατανομή και υπολογισμό του όγκου του μεθανίου.
Ανακαλύφθηκαν νέοι υλυοδόμοι (mud Volcano ή λασποηφαίστεια) που τους δόθηκαν από τους Έλληνες ερευνητές τα ονόματα ΑΘΗΝΑ και ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ με μεγάλη (εκτός των άλλων) πολιτική σημασία», τονίζει.
«Είναι προφανές ότι τα αποτελέσματα αυτά δίνουν μια νέα έκταση και βαρύτητα στις έως τώρα γνώσεις μας για την περιοχή της Ανατ. Μεσογείου. Καταρχήν ανατρέπονται οι επιφυλάξεις για την ύπαρξη επιφανειακών υδριτών -μόλις 0,5m κάτω από την επιφάνεια του βυθού- καθώς και για την έκτασή τους.
Είχε διατυπωθεί η άποψη ότι πιθανόν η παρουσία των υδριτών σε τόσο μικρό βάθος να οφείλεται σε τοπικά φαινόμενα έκχυσης προερχόμενα από μεγαλύτερα βάθη.
Η δειγματοληψία πυρήνων υδριτών σε ελάχιστο βάθος κάτω απο τον πυθμένα ανατρέπουν την άποψη αυτή αλλά και ενισχύουν την πεποίθηση ότι η παρουσία των υδριτών στην Ανατ. Μεσόγειο είναι πολύ πιο εκτεταμένη απ’ ό,τι αρχικά είχε εκτιμηθεί», τονίζει ο δρ Λυκούσης.
Με βάση τις γεωλογικές-γεωχημικές έρευνες των υδριτών που φιλοξενούνται στην περιοχή του Αναξίμανδρου αυτοί βρίσκονται σε βάθος 40-100 cm κάτω από την επιφάνεια του βυθού, εκτιμάται ότι σε έκταση ιζημάτων 22,5 km³ περιέχονται 0,25 km³ υδριτών, είναι κυρίως θερμογενούς προέλευσης, η περιεκτικότητά τους είναι μεθάνιο 96,5% και αιθάνιο 3% κά. και δεν είναι εκμεταλλεύσιμοι με τις υπάρχουσες τεχνικές δυνατότητες.
Ωστόσο, η τεχνολογία καλπάζει…. Η ενασχόληση του επιστημονικού κόσμου όλο και περισσότερο με τους ενυδατωμένους υδρογονάνθρακες καταδεικνύει τη σπουδαιότητά τους και τον σημαντικό ρόλο που κατέχουν σε διάφορους τομείς, ιδιαίτερα σημαντικούς, τόσο για την ανάπτυξη νέων πηγών ενέργειας όσο και τις εξελίξεις σε φυσικά φαινόμενα που ήδη απασχολούν την παγκόσμια κοινότητα, αλλά στο μέλλον είναι βέβαιο ότι θα μονοπωλήσουν το ενδιαφέρον.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Η. Lamb, Climate Ρast, Ρresentand Future, London Μethuen, 1972. Τ. Ηoughton etal. (dir) Climate change: the scientific basis, intergovernmentalΡanelon Climate Change, Cambridge Univ. Ρress, 2002. W.C. Wang science, 194, 685, 1976 R. Ρetitetal., Νature, 399, 429, 1999. Εpica CommunityΜembers, Νature, 429, 623, 2004 Μilkov2004. Globalestimatesofhydratesbound gasin marine sediments: how much isreallyout there? Εarth Sci. Rev. 66, 183-197.
Τι είναι οι υδρίτες
ΟΙ ΥΔΡΙΤΕΣ(GasΗydrates) είναι χημικές ενώσεις που ανήκουν στους κλειθρίτες (clathrates) αποτελούνται από έξι έως οκτώ μόρια νερού υπό μορφή πάγου και εγκλείουν ένα μόριο μεθανίου σε στερεά μορφή. Αυτοί βρίσκονται κυρίως στα ηπειρωτικά περιθώρια, εκεί όπου το νερό είναι σχετικά ψυχρό, η πίεση αρκετά υψηλή και η οργανική ύλη αρκετή για να ικανοποιήσει τα βακτήρια που παράγουν μεθάνιο.
Οι υδρίτες κυρίως μπορούν να είναι πολύ ασταθείς ενώ η θερμοκρασία να αυξηθεί και η πίεση να ελαττωθεί. Αυτό μπορεί να γίνει κατά την μεταβολή κλιματικών συνθηκών τις τεκτονικές κινήσεις ή τις υποθαλάσσιες κατολισθήσεις. Κυρίως ο ρόλος τους μέσα στις κλιματικές αλλαγές άρχισε να μελετάται τα 25 τελευταία χρόνια.
Με βάση τις μελέτες του Κennett(2004), κυρίως στο Τεταρτογενές (1,66 εκατ. χρόνια μέχρι 10.000 χρόνια) για το πέρασμα από το Παλαιόκαινο στο Ηώκαινο περίπου 55 εκατ. χρόνια, καθώς και σε άλλες περιόδους όπως το όριο Περμίου-Τριαδικού περίπου 245 εκατ. χρόνια, Νέο-Παλαιοζωικού περίπου 600 εκατ. χρόνια και Ιουρασικού περίπου 200-150 εκατ. χρόνια.
Σχηματίζονται υποθαλάσσια σε βάθος που κυμαίνεται από 1.320 έως 2.500 μ., κυρίως κάτω από την επιφάνεια του πυθμένα όπου επικρατούν συνθήκες υψηλής πίεσης και χαμηλής θερμοκρασίας. Όταν αλλάξουν αυτές οι συνθήκες αποσυντίθεται, ο πάγος υγροποιείται και το περιεχόμενο μεθάνιο αποδομείται ως αέριο και αποκτά όγκο 164 φορές μεγαλύτερο.
Η μελέτη βοήθησε να κατανοηθούν οι γεωλογικοί, γεωχημικοί παράμετροι των υδριτών και στη μελέτη των οργανισμών που συνυπάρχουν. Οι συλλέκτες είναι λεπτοί μεταλλικοί κύλινδροι και καθώς διεισδύουν στη λάσπη του πυθμένα, απορροφούν μέσα τους μια μεγάλη ποσότητα ιζημάτων που βρίσκονται εκεί τα τελευταία 35.000 χρόνια.
Κατά τη μελέτη τους, συλλέχθηκαν και μελετήθηκαν τα κομμάτια των πετρωμάτων που μεταφέρθηκαν με τη βοήθεια των ροών λάσπης των ηφαιστείων, που υπήρχαν πριν από την ηφαιστειακή δραστηριότητα και τα αποτελέσματα αυτά μας έδωσαν σημαντικές πληροφορίες, τόσο για την προϋπάρχουσα γεωλογική δομή, όσο και την παλαιογεωγραφική της εξέλιξη κατά τα τελευταία 120 εκατ. χρόνια περίπου.
Οικονομική δύναμη θα καταστεί όποιος τους αξιοποιήσει
Η εκμετάλλευση των ενυδατωμένων υδρογονανθράκων θα επιτρέψει σε αυτόν που θα το επιτύχει ενεργειακή αυτονομία και ασφάλεια, επιτρέποντάς του ταυτόχρονα να διαδραματίσει σημαντικό και κυρίαρχο ρόλο στα παγκόσμια οικονομικά δεδομένα.
Τα παραπάνω δεν αποτελούν απλώς σενάρια, αλλά έχουν καταστεί σαφή στις μεγάλες δυνάμεις, οι οποίες έχουν ξεκινήσει ήδη έναν μεταξύ τους αγώνα δρόμου προκειμένου να επιτύχουν όσο το δυνατόν συντομότερα την ασφαλή και συμφέρουσα εκμετάλλευσή τους.
Οι βασικές μέθοδοι που έχουν προταθεί για την εξόρυξη/παραγωγή μεθανίου είναι τρείς: η θερμική διέγερση, η εφαρμογή υποπίεσης και ο ψεκασμός με διαλύτες υδριτών.
Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι λόγω των ιδιομορφιών τους και του μεγάλου βάθους των κοιτασμάτων τους παρουσιάζονται σοβαρές δυσκολίες σε όλες τις μεθόδους. Στη θερμική διέγερση, θερμική ενέργεια απελευθερώνεται εντός των υδριτών με σκοπό την αύξηση της θερμοκρασίας σε τέτοιο βαθμό ώστε να προκληθεί διάλυση των υδριτών και απελευθέρωση μεθανίου.
Με την εφαρμογή υποπίεσης μειώνεται η σχετική πίεση των υδριτών με τα ίδια αποτελέσματα. Ο ψεκασμός με διαλύτες υδριτών όπως η μεθανόλη, μετατοπίζει τη σχέση θερμοκρασίας και πίεσης όπου είναι σταθεροί οι υδρίτες, τόσο ώστε οι υδρίτες να αποσταθεροποιούνται και να εξαερώνονται στην ίδια θερμοκρασία και πίεση του περιβάλλοντός τους.
Από αυτές τις μεθόδους, πιθανόν ο συνδυασμός των δύο πρώτων είναι πιο πρακτικός, ιδιαίτερα όταν αέριο μεθάνιο υπάρχει κάτω από τον ορίζοντα των υδριτών.
Επίσης κυκλοφορία επιφανειακού νερού μέσω κατακόρυφων και οριζόντιων γεωτρήσεων εντός των υδριτών πιθανόν να αποτελεί την πιο αξιόπιστη μεθοδολογία για την άντληση του αερίου μεθανίου από τους υδρίτες. Η άντληση μεθανίου από υδρίτες με ψεκασμό μεθανόλης έχει επιτευχθεί στη Δ. Σιβηρία αλλά απεδείχθη ιδιαίτερα δαπανηρή.
Η άντληση μεθανίου από υδρίτες τουλάχιστον με τις παρούσες τεχνολογικές συνθήκες ευνοείται σε περιοχές όπου υπάρχει ήδη η κατάλληλη υποδομή (Αλάσκα, Κόλπος του Μεξικού) και τα κοιτάσματα βρίσκονται σε μικρά βάθη κάτω από τον πυθμένα. Σε κάθε περίπτωση άντλησης όμως, υπάρχουν κάποιες προϋποθέσεις που πρέπει να πληρούνται όπως
(α) επαρκής διαπερατότητα και το πορώδες των ιζημάτων του μητρικού κοιτάσματος,
(β) σταθερή πηγή τροφοδοσίας μεθανίου και
(γ) αδιαπέρατη/αεροστεγής οροφή για την παγίδευση του αερίου. Το μεθάνιο που μεταναστεύει από βαθύτερες πηγές και εγκλωβίζεται κάτω από τη βάση του ορίζοντα των υδριτών μπορεί να θεωρηθεί και αυτό εκμεταλλεύσιμο.