Primeros pasos tecno-energéticos para la destrucción de la Biodiversidad de los Suelos Oceánicos (Extracción de Hidratos de Metano)

Ya me temía algo así, aunque no con tanto apremio. El otro día les comentaba a mis alumnos de la UPM las terribles consecuencias sobre la biodiversidad de los fondos marinos que podría acarrear la imprudencia del ser humano, si un día tuviera la estúpida ocurrencia de explotar las potenciales reservas de gas que se encuentran esparcidas por grandes extensiones  de los suelos oceánicos. Bien es cierto que existen, al perecer, reservas concentradas en el subsuelo (ciertos depósitos sedimentarios) a mayores profundidades. Sin embargo, la noticia de hoy se centra atolondrada y acríticamente en estos compuestos que “tapizan” (dicen textualmente) los pisos oceánicos al menos de las plataformas continentales, hasta una determinada profundidad bajo el nivel del mar. No obstante, cabe señalar que la distribución y cálculo de las reservas siguen sin conocerse con precisión, cambiándose las cifras de un año para otro. Pero vayamos por partes.

 Los hidratos de metano de los suelos oceánicos. Fuente: The Resilient Earth

Hace algún tiempo, en el siguiente post: Suelos de los Oceánicos y Sus Factores Formadores: Los Hidratos de Metano o Clatratos explicamos el origen y distribución de las mentadas estructuras, ahora deseadas por los que no usan la razón y carecen de la más mínima idea  de lo que significa el vocablo sostenibilidad. Seguidamente describimos el riesgo de que el incremento de las temperaturas del mar fuera destruyendo estos compuestos, acrecentando el calentamiento climático (El Metano de los Suelos Oceánicos y el Cambio climático). Finalmente ya advertimos del riesgo que supone que las descerebradas empresas y gobiernos se empecinaran en su extracción minera, con los consiguientes y muy graves daños ambientales que tal modo de proceder acarrearía  (Expoliación y Contaminación de los Suelos Marinos: ¿Jugando con la Salud del Planeta?). Pues bien, pueda hablarse de la crónica de una muerte anunciada, ya que la noticia que os mostramos hoy, extraída de otro blog del sistema mi+d, denuncia que los japoneses ya se han puesto manos a la obra. En aguas españolas también atesoramos estas enormes reservas de gas, por lo que me temo que una vez abierta la veda, procedamos a arrasar los suelos y ecosistemas que cubren muchos fondos marinos, sin mayores contemplaciones y estudios. Reiteremos que el ser humano, de forma insensata e inexplicable, sigue fomentando e innovando ¿sosteniblemente? con nuestras tecnologías para la contaminación de la biosfera. ¡La bobalización económica! Comentaba hace ya casi un año un columnista del país, acerca de uno de los rescates/hundimientos de países europeos por el Banco Central Europeo y el Fondo Monetario Internacional, que todo lo acaecido apuntaba a que no quedaba vida inteligente en Europa. Cierto, ni es este continente ni en ningún otro.  Si la minería extractiva es enormemente dañina y contaminante, a pesar de centrarse en enclaves concretos, imagínense enormes máquinas remozando y destruyendo gigantescas superficies marinas con toda la vida inexplorada que albergan y sin que apenas conozcamos su papel en los ciclos biogeoquímicos globales, ni el sistema climático……

Los hidratos de metano en los suelos oceánicos. Fuente: Phoenix Rising from the Gulf

Digamos que el proyecto, podría ser algo así como remozar grandes extensiones de suelos marinos arrasando sus estructuras y aniquilando miles de formas de vida que aún no han sido descritas y catalogadas por la ciencia, y muchas de las cuales podrían ser útiles para la humanidad (fármacos, etc.).

Uno puede entender el problema de Japón pero el remedio resultará, casi con toda seguridad peor que la enfermedad. Japón necesita fuentes de energía y más aún tras el accidente de Fukushima, por cuanto la opinión pública es ya muy consciente del riesgo de las centrales nucleares y más aún en regiones de elevada actividad sísmica, susceptible de terribles terremotos y tsunamis. Ahora bien, parece que se han inclinado por la más fácil  e inmediato, aun a sabiendas que no es necesariamente lo mejor. Empero China (aunque EE.UU y Canadá también andan analizando el asunto) ya ha anunciado que sigue el mismo camino, y sabemos que para este último gigante asiático la naturaleza no resulta ser ningún obstáculo moral o ético con vistas a conseguir sus fines. Y así una vez la veda se abra le seguirán otros muchos países y multinacionales.

Sin embargo desde que escribí aquellos post, las cifras y los enclaves preferentes en donde su ubican los clatratos varían constantemente, síntoma manifiesto que apenas conocemos nada de este recurso natural. Reiteremos que si hubiera reservas concentradas bajo el suelo oceánico, en los depósitos sedimentarios subyacentes la minería extractiva sería dañina aunque en menor medida. Sin embargo no detectaba noticias a este respecto en Internet. Finalmente encontré información y, por esta vez, al parecer se trata de un depósito concentrado a trescientos metros bajo el “lecho” marino. Sin embargo tiempo al tiempo. Se tra pues, “por ahora” de una especie de la fracturación hidráulica (fracking), pero en el mar, que no en tierra firme, y que tantas críticas está recibiendo por todo el mundo.

Los hidratos de metano en los suelos oceánicos2. Fuente: Phoenix Rising from the Gulf

Me extraña, que a estas alturas, cuando primero se dispara y luego se pregunta, sus sospechosos defensores no hayan aclarado muchos temas y en espacial el único que podrán alegar en su defensa. Veamos a lo que me refiero. En nuestros post precedentes sobre el tema ya comentamos como en las costas rusas se desprendían de enormes burbujas de gas metano, debido a que el calentamiento de las aguas tornaba en inestable a este tipo de cuasi-cristales denominados clatratos en sus permafrost sumergidos.  Por lo tanto, si finalmente iban a ser emitidos desde ciertas profundidades (las más cercanas a la superficie del mar), una cuidadosa extracción que no padeciera de fugas significativas de metano a la atmósfera (tema que aún permanece por aclarar), podría servir con vistas a paliar, en alguna medida, el futuro calentamiento climático. No existen estudios que puedan esclarecer estos temas. Ahora bien, aun en este caso, resultaría que el tratarse de depósitos concentrados a mucha profundidad, en lugar de someros tal hecho deviene en desventaja, por cuanto estos no serán afectados por el calentamiento climático, al menos durante muchísimo tiempo. Barrunto que al meterse la economía por medio, en el futuro, en lugar de clarificarse la cuestión, se irá enturbiando como en el caso de los transgénicos el fracking y otros muchos.

Las Más que dudosas, posiblemente falsas estimas de las reservas mundiales de Hidratos de Metano: Fuente los Alamos National laboratory

Dado que cambian las cifras, escojamos algunos párrafos aparecidos en la Wikipedia inglesa, mucho más completa en estos asuntos que la hispana, ya que además parece se constata palmariamente que los autores del post lo han escrito sin conocimiento de los últimos estudios, por cuanto sus estimaciones son de hace años, no las recientes, más ponderadas y que indican que las reservas de clatratos son mucho menores que las que estos expertos y en nuestros post previos se señala.  Empero sorprende del mismo modo que el New York Times tampoco parezca estar muy documentado. ¿Se nos está mintiendo deliberadamente?.

Este civilización no tiene remedio (…) andamos encaminados hacia nuestras propia destrucción y la de la biosfera, por supuesto.

Juan José Ibáñez

Wikipedia en Inglés

Reservoir size

The size of the oceanic methane clathrate reservoir is poorly known, and estimates of its size decreased by roughly an order of magnitude per decade since it was first recognized that clathrates could exist in the oceans during the 1960s and ’70s.^[18] The highest estimates (e.g. 3×10¹⁸ m³)^[19] were based on the assumption that fully dense clathrates could litter the entire floor of the deep ocean. Improvements in our understanding of clathrate chemistry and sedimentology have revealed that hydrates form in only a narrow range of depths (continental shelves), at only some locations in the range of depths where they could occur (10-30% of the GHSZ), and typically are found at low concentrations (0.9-1.5% by volume) at sites where they do occur. Recent estimates constrained by direct sampling suggest the global inventory occupies between one and five million cubic kilometres (0.24 to 1.2 million cubic miles).^[18] This estimate, corresponding to 500-2500 gigatonnes carbon (Gt C), is smaller than the 5000 Gt C estimated for all other geo-organic fuel reserves but substantially larger than the ~230 Gt C estimated for other natural gas sources.^[18][20] The permafrost reservoir has been estimated at about 400 Gt C in the Arctic,^{[21][citation needed]} but no estimates have been made of possible Antarctic reservoirs. These are large amounts, for comparison the total carbon in the atmosphere is around 700 gigatons.^[22]

These modern estimates are notably smaller than the 10,000 to 11,000 Gt C (2×10¹⁶ m³) proposed^[23] by previous workers a reason to consider clathrates to be a geo-organic fuel resource (MacDonald 1990, Kvenvolden 1998). Lower abundances of clathrates do not rule out their economic potential, but a lower total volume and apparently low concentration at most sites^[18] does suggest that only a limited percentage of clathrates deposits may provide an economically viable resource.

Continental

Methane clathrates in continental rocks are trapped in beds of sandstone or siltstone at depths of less than 800 m. Sampling indicates they are formed from a mix of thermally and microbially derived gas from which the heavier hydrocarbons were later selectively removed. These occur in Alaska, Siberia as well as Northern Canada.

In 2008, Canadian and Japanese researchers extracted a constant stream of natural gas from a test project at the Mallik gas hydrate site in the Mackenzie River delta. This was the second such drilling at Mallik: the first took place in 2002 and used heat to release methane. In the 2008 experiment, researchers were able to extract gas by lowering the pressure, without heating, requiring significantly less energy.^[24] The Mallik gas hydrate field was first discovered by Imperial Oil in 1971-1972.^[25]

Commercial use

The sedimentary methane hydrate reservoir probably contains 2–10 times the currently known reserves of conventional natural gas. This represents a potentially important future source of hydrocarbon fuel. However, in the majority of sites deposits are likely to be too dispersed for economic extraction.^[18] Other problems facing commercial exploitation are detection of viable reserves and development of the technology for extracting methane gas from the hydrate deposits.

A research and development project in Japan is aiming for commercial-scale extraction near Aichi Prefecture by 2016.^[26][27] In August 2006, China announced plans to spend 800 million yuan (US$100 million) over the next 10 years to study natural gas hydrates.^[28] A potentially economic reserve in the Gulf of Mexico may contain approximately 100 billion cubic metres (3.5×10^¹² cu ft) of gas.^[18] Bjørn Kvamme and Arne Graue at the Institute for Physics and technology at the University of Bergen have developed a method for injecting CO₂ into hydrates and reversing the process; thereby extracting CH₄ by direct exchange.^[29] The University of Bergen’s method is being field tested by ConocoPhillips and state-owned Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC), and partially funded by the U.S. Department of Energy. The project has already reached injection phase and was analyzing resulting data by March 12, 2012.^[30]

On March 12, 2013, JOGMEC researchers announced that they had successfully extracted natural gas from frozen methane hydrate.^[31] In order to extract the gas, specialized equipment was used to drill into and depressurize the hydrate deposits, causing the methane to separate from the ice. The gas was then collected and piped to surface where it was ignited to prove its presence.^[32] According to an industry spokesperson, «It [was] the world’s first offshore experiment producing gas from methane hydrate«.^[31] Previously, gas had been extracted from onshore deposits, but never from offshore deposits which are much more common.^[32] The hydrate field from which the gas was extracted is located 50 kilometres (31 mi) from central Japan in the Nankai Trough, 300 metres (980 ft) under the sea.^[31][32] A spokesperson for JOGMEC remarked «Japan could finally have an energy source to call its own«.^[32] The experiment will continue for two weeks before it is determined how efficient the gas extraction process has been.^[32] Marine geologist Mikio Satoh remarked «Now we know that extraction is possible. The next step is to see how far Japan can get costs down to make the technology economically viable.»^[32] Japan estimates that there are at least 1.1 trillion cubic meters of methane trapped in the Nankai Trough, enough to meet the country’s needs for more than ten years.^[32]

 Primeros pasos hacia la extracción de metano del fondo oceánico

Publicado por Javier Dufour el 12 abril, 2013

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Los hidratos de metano que tapizan el fondo de los océanos constituyen una reserva de energía fósil inexplorada, cuya magnitud es muy superior a las reservas probadas de gas natural en la corteza terrestre. Recientemente una compañía de exploración submarina japonesa ha anunciado la puesta en marcha del concepto de la extracción y un modelo adecuado de plataforma para la extracción segura del metano atrapado estos hidratos. Para muchos países que carecen de gas natural, carbón y petróleo, este recurso puede y debe aportar seguridad durante décadas a los respectivos sistemas energéticos.

[Autor: J.L.G. Fierro, Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, CSIC, Cantoblanco, Madrid]

Los hidratos de metano (clatratos) están formados por moléculas de metano atrapadas en una red de hielo. Cuando el hielo funde al poner el hidrato de metano a temperatura superior a0 ºCy presión ambiental, el gas metano es liberado. Estos compuestos sólidos se encuentran tapizando el fondo oceánico donde la temperatura de la masa de agua se mantiene alrededor de 2 ºCy la presión de la columna de agua es elevada (10 atmósferas por cada 100 de profundidad).

Esta reserva energética extraordinaria, al menos un orden de magnitud superior a las reservas probadas de gas natural en la corteza terrestre, ha permanecido inexplorada hasta la actualidad dada la dificultad tecnológica que entraña la extracción de estos compuestos desde el fondo oceánico. Recientemente la empresa japonesa Japan Oil, Gas and Metals National Corporation anunció la extracción de metano del fondo del mar en las proximidades de la isla de Honshu al sur de Japón. Una vez que esta compañía ha demostrado la prueba del concepto de extracción, el paso siguiente es la instalación de un sistema piloto de extracción de10.000 metros cúbicosde metano al día y que seguirá progresando hasta tener la tecnología comercializada en un horizonte de cinco años. En la Figura1 se muestra la plataforma utilizada por Japan Oil, Gas and Metal National Co. para la exploración de estos hidratos así como una imagen que muestra cómo se quema el metano en el momento que se libera cuando funde el hidrato.

La extracción de hidratos de metano del fondo del océano no está exenta de ciertos riesgos debido al hecho de que estos sólidos son inestables. Una de las razones argumentadas para explicar la explosión de la plataforma de BP en el año 2010 en el golfo de Méjico ha sido la sublimación explosiva de un depósito de hidrato de metano. Un segundo riesgo de la extracción de estos hidratos en áreas próximas al litoral es la inducción de tsunamis localizados. A ello hay que añadir el potente efecto invernadero del metano gas no quemado que puede escapar a la atmósfera en el proceso de extracción transporte y almacenamiento. Ciertamente un determinado volumen de metano tiene un potencial de efecto invernadero equivalente a 22 volúmenes de dióxido de carbono. (…)

No obstante, una vez que se minimicen estos riesgos, los hidratos de metano pueden y deben aportar seguridad durante décadas a los sistemas energéticos de muchos países que no disponen de combustibles fósiles y que dependen básicamente de las importaciones de carbón, gas natural y petróleo.