Ученые придумали, как превратить углекислый газ в подземные «леденцы» и спрятать их в вечной мерзлоте. Звучит как сюжет для фантастического блокбастера, но это реальное исследование, которое может помочь планете справиться с переизбытком CO₂.
Представьте: вместо того чтобы выпускать углекислый газ в атмосферу, его можно закачать в пласты под вечной мерзлотой, где при определенном давлении и температуре он превращается в гидрат — что-то вроде твердого газового «мороженого». Один кубометр такого вещества может вместить до 170 кубометров газа! Это как упаковать воздушный шарик в конфету.
Зачем это нужно? Во-первых, так газ занимает меньше места и становится стабильным — не убежит даже через тысячи лет. Во-вторых, вечная мерзлота служит природной крышкой-холодильником. И в-третьих, хранилища можно создавать на относительно небольших глубинах, что сильно удешевляет проект. По сути, это экологичный и умный способ консервации CO₂ — почти как закатывание компота на зиму, только для планеты.
Ученые из Якутского научного центра СО РАН и Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова провели компьютерное моделирование, чтобы понять, как ведет себя газ при закачке в водоносные пласты. Оказалось, что успех операции зависит от многих факторов: состава воды (пресная или соленая), типа породы, скорости закачки и даже от того, есть ли в грунте песок. Например, в пресной воде гидраты образуются охотнее, а соль немного «капризничает» и требует более высокого давления.
Любопытно, что вблизи скважины газ иногда ведет себя как гость на вечеринке — быстро нагревается и активно вытесняет воду. Но уже через несколько метров он успокаивается и начинает плавно формировать гидратную зону. Если закачивать газ интенсивнее, «леденцов» образуется больше, но и температура с давлением растут быстрее — тут важно не переборщить, чтобы не «взорвать» природный морозильник.
Расчеты показали: технология рабочая. Уже через несколько месяцев после начала закачки в пласте формируется стабильная гидратная прослойка. Её насыщенность пока невелика — около 5–8%, но со временем она будет расти. Это значит, что в будущем такие хранилища смогут принимать огромные объемы CO₂, помогая нам снижать углеродный след без гигантских затрат.
Так что, возможно, скоро «газовые леденцы» станут не просто научной метафорой, а реальной технологией спасения климата. Осталось только наладить производство — и можно будет говорить, что человечество наконец-то нашло способ спрятать углекислый газ так, чтобы он не мешался под ногами. Вернее, под ногами у наших потомков.
Исследование опубликовано в «Челябинском физико-математическом журнале»
