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CLATRATOS Cátedra : Introducción a la Problemática Ambiental, Saneamiento y Seguridad Industrial. Departamento : Ingeniería Química Integrantes : López Irujo Sebastián INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 1 Año 2013

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Page 1: Clatratos FinaL FINAL

CLATRATOS

Cátedra: Introducción a la Problemática Ambiental, Saneamiento y Seguridad Industrial.

Departamento: Ingeniería Química

Integrantes: López Irujo Sebastián

Goñi María Belén

Año: 2013

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 1Año 2013

Page 2: Clatratos FinaL FINAL

Indice:

INTRODUCCIÓN..........................................................3

DESARROLLO.............................................................5

Capítulo I: Nociones sobre clatratos.............................5

Estructura............................................................................................................6

Capítulo II: Clatratos de metano.....................................8

Depósitos naturales.............................................................................................9

Capítulo III: Los clatratos de metano y la industria....16

El uso comercial................................................................................................16

Extracción del metano.......................................................................................18

Operaciones de rutina en el procesamiento de gas...........................................19

Efecto de la transición de fase de los hidratos durante la perforación en aguas

profundas............................................................................................................21

Capítulo IV: Hipótesis del fusil......................................23

Divulgación de la teoría.....................................................................................25

Emisiones de metano en el Ártico.....................................................................26

Posibles resultados.............................................................................................28

Hipótesis del fusil en la ficción..........................................................................30

Capítulo V: Clatratos de hidrógeno..............................31

Tetrahidrofurano................................................................................................32

CONCLUSIONES.......................................................34

BIBLIOGRAFIA..........................................................35

GLOSARIO.................................................................36

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 2Año 2013

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1. INTRODUCCIÓN

El estudio de los compuestos de clatrato es una historia reciente, de poco

más de medio siglo. Se trata de una sustancia química formada por una red de un

tipo de molécula que está reteniendo o atrapando a otro tipo de molécula; por

ejemplo, el hidrato de clatrato, donde la molécula de agua forma una red donde

atrapa un gas.  El agua congelada puede crear celdas capaces de contener

moléculas de gas, pero estas celdas si están vacías son inestables, colapsan, y

forman el hielo que todos conocemos.

Debido a las particulares características que poseen estos “contenedores

de gas”, su estudio se está siguiendo desde campos del conocimiento tan dispares

como la geomicrobiología, la geología planetaria, el origen de la vida, o la

explotación de recursos naturales.

Los clatratos de gas están presentes por todo el sistema solar, desde la

Tierra hasta los satélites y cuerpos de hielo más externos como los cometas. En

nuestro planeta se alcanzan las condiciones necesarias para la formación de

clatratos en zonas muy frías como los círculos polares (hidratos de aire en

permafrost) o en ambientes con presión elevada y temperaturas relativamente

bajas, como los fondos oceánicos.

Se cree que los fondos marinos han "atrapado" enormes cantidades de

metano (clatratos de metano), y ya sea por efectos físicos o mecánicos, son

liberados. Este tema es abordado por la denominada hipótesis del fusil de

clatratos, que sostiene que el aumento de la temperatura del mar puede provocar

la liberación repentina del metano (CH4) atrapado en los clatratos de los fondos

oceánicos, de lo que resulta una alteración del medioambiente marino y

atmosférico en el planeta Tierra.

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Por otro lado, estos compuestos también están siendo estudiados como

una opción viable de almacenamiento de hidrógeno gaseoso, si bien hasta la

fecha la presión externa requerida para mantener la estabilidad de estos

compuestos es muy elevada. Esta tecnología ha dado un paso importante

recientemente cuando se ha demostrado que incorporando pequeñas cantidades

de un disolvente común (tetrahidrofurano) puede reducir sustancialmente esta

presión.

Los objetivos de este trabajo son:

El estudio de los clatratos, desde el punto de vista físico-químico

El entendimiento de su importancia en la termodinámica del oceáno

El estudio de su implicancia en el medio ambiente

El abordaje desde el punto de vista ingenieril, en su aplicación como

compuestos para almacenar gases

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2. DESARROLLO

Capítulo I: Nociones sobre clatratos

Un clatrato, estructura de clatrato o compuesto de

clatrato (del latín clathratus, "rodeado o protegido, enrejado") es

una sustancia química formada por una red de un determinado tipo de molécula,

que atrapan y retiene a un segundo tipo diferente de molécula.

Un hidrato gaseoso es, por ejemplo, un tipo especial de clatrato en el que

la molécula de agua forma una estructura capaz de contener un gas.

Un clatrato es, por tanto, un compuesto no estequiométrico en el cual

moléculas del tamaño conveniente (2-9 Angstrom) son capturadas en las

cavidades que aparecen en la estructura de otro compuesto. El agua congelada

puede crear celdas capaces de contener moléculas de gas, enlazadas

mediante puentes de hidrógeno. Numerosos gases de bajo peso molecular

(O2, N2, CO2, CH4, H2S, Argón, Kriptón, Xenón) forman clatratos en ciertas

condiciones de presión y temperatura. Estas celdas son inestables si están vacías,

colapsándose para formar hielo convencional.

Los hidratos de clatrato no son compuestos químicos, ya que las moléculas

secuestradas nunca están unidas a la red. La formación y la descomposición de

los hidratos de clatrato son transiciones de fase, no reacciones químicas. Su

formación detallada y mecanismos de descomposición en un nivel molecular aún

no se comprenden bien. Los hidratos clatrato se documentaron por primera vez en

1810 por Sir Humphry Davy.

Los complejos del clatrato son varios e incluyen, por ejemplo, la interacción

de fuertes enlaces químicos entre las moléculas del anfitrión y las moléculas del

huésped, o las moléculas del huésped fijadas en el espacio geométrico de las

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moléculas del anfitrión mediante una fuerza intermolecular débil. Los ejemplos

típicos de los compuestos anfitrión-huésped son: compuestos de

inclusión y compuestos de intercalación. Una molécula que ha sido muy

investigada como anfitrión es el compuesto de Dianin (4-p-hidroxifenil-2,2,4-

trimetilcromano).

Uno de los clatratos mejor estudiados, tanto por su importancia ambiental

como por su abundancia, es el formado por el metano, CH4, y el agua.

Estructura

Los hidratos de gas generalmente se forman en dos estructuras

cristalográficas cúbicos, estructura I y estructura II, de grupos espaciales. Rara

vez, se puede observar una tercera estructura hexagonal del grupo espacial,

llamada del tipo H.

La celda unitaria de Tipo I consta de 46 moléculas de agua, formando dos

tipos de jaulas, pequeñas y grandes. Las jaulas pequeñas en la celda unitaria son

dos contra seis grandes. La pequeña jaula tiene la forma de un dodecaedro

pentagonal y el grande la de un tetradecaedro, específicamente un trapezoedro

hexagonal truncado, formando juntos una estructura Weaire-Phelan. Sustancias

típicas que forman hidratos de tipo I son CO2 en clatratos de dióxido de carbono y

CH4 en clatratos de metano. La estructura de Weaire-Phelan se puede

esquematizar en la siguiente figura:

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La celda unitaria de tipo II consiste de 136 moléculas de agua, formando

también dos tipos de jaulas, pequeñas y grandes. En este caso las jaulas

pequeñas en la celda unitaria son dieciséis contra ocho grandes. La pequeña jaula

de nuevo tiene la forma de un dodecaedro pentagonal, pero la grande es un

hexadecaedro. Los hidratos de tipo II están formados por gases como el O2 y N2.

La celda unitaria de tipo H se compone de 34 moléculas de agua, formando

tres tipos de jaulas, dos pequeños de diferentes tipos y una enorme. La formación

de Tipo H requiere la cooperación de los dos gases huéspedes para ser estable.

La estructura H hidratos se sugirió que existe en el Golfo de México. Suministros

térmicamente producidos de hidrocarburos pesados son comunes en esa zona.

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Capítulo II: Clatratos de metano

Los clatratos de metano, también llamados hidratos de metano,

hidrometano, hielo de metano, hielo fuego, hidratos de gas natural, o hidratos de

gas, son un compuesto clatrato sólido en el que una gran cantidad de metano está

atrapado dentro de una estructura de cristal de agua, formando un sólido similar a

hielo.

Aunque los hidrocarburos no se disuelven bien en agua, la estructura

relativamente ordenada que forman las moléculas de agua alrededor de las

moléculas apolares es mucho más que una estructura tipo hielo. A bajas

temperaturas el agua alrededor de moléculas de bajo peso molecular de

hidrocarburos forma unas estructuras que recuerdan al hielo. La estructura tipo

caja que se muestra en la figura siguiente es típica de las moléculas apolares en

agua. Se caracterizan por la distribución de moléculas del soluto a lo largo del

cristal del disvolvente.

Los clatratos de metano son componentes comunes de la geosfera marina

poco profunda, y se producen en las estructuras sedimentarias profundas, y

forman afloramientos en el suelo marino. Los hidratos de metano se cree que se

forman por la migración del gas de profundidad a lo largo de fallas geológicas,

seguido por precipitación o cristalización, en el contacto de la corriente de gas

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ascendente con el agua de mar fría. Están también presentes en los núcleos de

hielo antárticos profundos, y registran la historia de las concentraciones

atmosféricas de metano, que datan de hace 800.000 años. El registro de clatratos

de metano del hielo es una fuente primaria de datos para la investigación del

calentamiento global, junto con el oxígeno y el dióxido de carbono.

La composición del hidrato de clatrato de metano media es de 1 mol de

metano por cada 5,75 moles de agua, aunque esto depende de la cantidad de

moléculas de metano que "encajan" en las diversas estructuras de jaula de la red

de agua. La densidad observada es de alrededor de 0,9 g/cm3. Un litro de sólidos

clatrato de metano por lo tanto, puede contener, en promedio, 168 litros de gas

metano.

Intervalos típicos de formación de hidratos de metano son profundidades

entre 280 – 4000 m, temperaturas entre 273 (280 m) y 296 K (4000 m), y

presiones entre 4,14 (280 m) y 41,4 MPa (4000 m).

Depósitos naturales

Los clatratos de metano están restringidos a la litosfera poco profunda.

Además, las condiciones necesarias sólo se encuentran en cualquiera de las

rocas sedimentarias continentales en las regiones polares, donde las temperaturas

promedio de la superficie es menor a 0ºC, o en el sedimento oceánico a

profundidades mayores de 300 m, donde la temperatura del agua es inferior a

unos 2ºC. Además, en el fondo de lagos de agua dulce también se pueden acoger

los hidratos de gas, como por ejemplo, el agua dulce del lago Baikal, en Siberia.

Depósitos continentales se han localizado en Siberia y Alaska en piedra arenisca y

limolita a menos de 800 m de profundidad. Los depósitos oceánicos parecen estar

muy extendidos en la plataforma continental y pueden formarse dentro de los

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sedimentos del fondo o cerca de la interfase agua-sedimento. Ellos pueden limitar

incluso depósitos más grandes de metano gaseoso.

Oceánicos

Hay dos tipos distintos de depósitos oceánicos. El más común es dominado

por el metano contenido en una estructura de clatratos y generalmente encontrado

en profundidad en el sedimento. Aquí, el metano es liviano isotópicamente, lo que

indica que se deriva de la reducción microbiana de CO2. Los clatratos en estos

depósitos profundos se cree que se han formado in situ a partir del metano

producido por microbios, ya que los valores de C13 de clatratos de metano

disuelto y sus alrededores son similares. Sin embargo, también se cree que el

agua fresca utilizada en la presurización de los pozos de petróleo y gas en

permafrost y a lo largo de las plataformas continentales en todo el mundo, se

combina con el metano natural para formar clatratos en la profundidad ayudados

por la presión, ya que los hidratos de metano no se pueden formar, inicialmente,

en el agua salada.

Variaciones locales pueden ser muy comunes, ya que el acto de formación

de hidratos, que extrae agua pura del agua de formación salina, a menudo puede

conducir a aumentos locales, y potencialmente significativa en la salinidad del

agua. Los hidratos normalmente no incluyen la sal en el fluido de los poros de la

cual se forma, por lo tanto poseen una resistividad eléctrica alta como el hielo, y

los sedimentos que contienen hidratos tienen una resistividad mayor en

comparación con los sedimentos sin hidratos de gas.

Estos depósitos se encuentran dentro de una zona a media profundidad en

torno a 300-500 m de espesor de capa de sedimentos, almacenado en los poros.

Por encima de esta zona de clatratos, el metano sólo está presente en su forma

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disuelta a concentraciones que disminuyen hacia la superficie del sedimento.

Debajo de él, el metano es gaseoso.

El segundo tipo de depósito, menos común, es el que se encuentra cerca

de la superficie del sedimento. Algunas muestras de estos tienen una mayor

proporción de hidrocarburos de cadena larga contenidos. El carbono de este tipo

de clatratos es isotópicamente más pesado y se cree que han emigrado hacia

arriba de los sedimentos profundos, donde el metano se formó por la

descomposición térmica de la materia orgánica. Se han encontrado ejemplos de

este tipo de depósitos en el Golfo de México y el Mar Caspio.

Algunos depósitos tienen características intermedias entre los dos tipos, de

origen microbiano y térmico, y se consideran formados a partir de una mezcla de

las dos clases de mecanismos.

El metano en los hidratos de gas se genera predominantemente por

consorcios microbianos que degradan materia orgánica en ambientes con poco

oxígeno, como el metano producido por la propia arqueas metanogénica. La

materia orgánica en los pocos centímetros superiores de los sedimentos es

atacado por primera vez por bacterias aerobias, generando CO2, que se escapa

de los sedimentos en la columna de agua. Por debajo de esta región de la

actividad aeróbica, procesos anaeróbicos asumen el control, incluyendo,

sucesivamente con la profundidad, la reducción microbiana de nitrito/nitrato,

óxidos metálicos, y luego sulfatos que se reducen a sulfuros. Por último, una vez

que se utiliza sulfato de arriba, la metanogénesis se convierte en una vía

dominante para la remineralización de carbono orgánico.

Si la velocidad de sedimentación es baja, el contenido de carbono orgánico

es bajo, y el oxígeno es abundante, por lo que las bacterias aeróbicas pueden

utilizar toda la materia orgánica en los sedimentos antes que el oxígeno se agote.

Pero donde las tasas de sedimentación y el contenido de carbono orgánico son

altos, que suele ser el caso en las plataformas continentales, y por debajo de los

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límites actuales de las zonas de surgencia del oeste, el agua intersticial de los

sedimentos anóxicos se convierte a una profundidad de sólo unos pocos

centímetros o menos.

En tales sedimentos marinos ricos en materia orgánica, a continuación, se

convierte el sulfato en el más importante aceptor terminal de electrones debido a

su alta concentración en agua de mar, aunque también es agotado por una

profundidad de centímetros a metros. Por debajo de este, se produce metano.

Esta producción de metano es un proceso bastante complicado, que requiere un

entorno altamente reductor y un pH entre 6 y 8, así como un consorcio microbiano

complejo de diferentes variedades de bacterias y arqueas, a pesar de que sólo las

arqueas son las que realmente emiten metano.

En algunas regiones, el metano en los clatratos se puede derivar, al menos

en parte, a partir de la degradación térmica de la materia orgánica,

predominantemente en el petróleo. El metano en clatratos tiene típicamente una

firma isotópica biogénica y C13 altamente variable. Por debajo de la zona de

clatratos sólidos, grandes volúmenes de metano pueden formar burbujas de gas

libre en los sedimentos.

El método más utilizado para determinar la presencia de clatratos en un

sitio consiste en la realización de perfiles de reflexión sísmico, concretamente en

el procedimiento denominado BSR (Bottom simulating reflector, “reflexión

simulada del fondo”), que distingue entre diferentes capas del sustrato geológico

en función de su mayor o menor impedancia acústica.

Una vez detectado el yacimiento, interesa igualmente determinar la

naturaleza de los sedimentos minerales a los que se encuentra asociados,

normalmente mediante prospección y extracción de muestras in situ. El yacimiento

de hidrato de metano puede estar constituido por una gran bolsa separada o en

cambio (y esta es la situación más frecuente), presentarse ocupando los espacios

entre los diferentes estratos sedimentarios.

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La importancia del sedimento no debe infravalorarse puesto que resulta

más sencilla la extracción del hidrato de metano si el grano del sedimento es

grueso en lugar de fino. En este último caso se requiere más tiempo y el esfuerzo

económico es sensiblemente superior. Asimismo, la naturaleza química del

sedimento (por ejemplo hierro, aluminio, etc.) influye en el hábito cristalino del

hidrato y en su facilidad de nucleación y cristalización, y por ende, en su potencial

descomposición.

Una línea de investigación actualmente en desarrollo y de gran interés trata

de determinar en laboratorio los intervalos de estabilidad (presión, temperatura,

composición, difusión) de los hidratos de metano en diferentes medios porosos y

de composición química. De esta manera, se pueden determinar las cinéticas de

formación/descomposición y el efecto catalítico de las potenciales impurezas. 

Tamaño de las reservas

El tamaño del depósito de clatratos de metano oceánico es poco conocido,

y las estimaciones de su tamaño se redujeron en aproximadamente un orden de

magnitud por década, desde que se reconoció por primera vez que los clatratos

podrían existir en los océanos, durante los años 1960 y 70. Las estimaciones más

elevadas se basan en la suposición de que un lodo denso con una importante

cantidad clatratos podría cubrir todo el piso del océano profundo.

Las mejoras en nuestra comprensión de la química del clatrato y la

sedimentología han revelado que se forman hidratos sólo en un estrecho rango de

profundidades, en sólo algunos lugares en el rango de profundidades donde

pudieran ocurrir, y por lo general se encuentran en bajas concentraciones en los

sitios donde se producen. Según estimaciones recientes, realizadas por muestreo

directo, sugieren que el inventario mundial ocupa entre uno y cinco millones de

kilómetros cúbicos. Esta estimación, que corresponde a 500-2.500 gigatoneladas

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de carbono, es menor que las 5.000 gigatoneladas de carbono estimadas para

todas las demás reservas de combustible geo-orgánicos, pero sustancialmente

más grande que las aproximadas 230 gigatoneladas de carbono estimadas para

otras fuentes de gas natural. El depósito de permafrost se ha estimado en

alrededor de 400 gigatoneladas en el Ártico, pero no se han hecho estimaciones

de los posibles reservorios del Antártico. Se trata de grandes cantidades, ya que

por comparación, se puede estimar el total de carbono en la atmósfera en

alrededor de 700 gigatoneladas.

Estas estimaciones modernas son notablemente más pequeñas que las de

10.000 a 11.000 gigatoneladas de carbono propuestas por los trabajadores

anteriores, lo que daba una razón para considerar a los clatratos como una fuente

de combustible geo-ecológica. Estas reducciones en las estimaciones de la

cantidad de clatratos no descartan su potencial económico, pero un volumen total

menor y aparentemente baja concentración en la mayoría de los sitios sugiere que

sólo un porcentaje limitado de estos depósitos pueden proporcionar un recurso

económicamente viable.

Continentales

Clatratos de metano en las rocas continentales están atrapados en lechos

de piedra arenisca y limolita a profundidades de menos de 800 metros. Estudios

de muestreo indican que se forman a partir de una mezcla de gas formado por

mecanismos térmicos y otra parte por mecanismo microbiano, de la que los

hidrocarburos más pesados se eliminan selectivamente más tarde. Esto ocurre en

Alaska, Siberia y el norte de Canadá.

En 2008, investigadores canadienses y japoneses obtuvieron un flujo

constante de gas natural a partir de un proyecto de prueba en el lugar de los

hidratos de gas Mallik, en el delta del río Mackenzie. Este fue el segundo trabajo

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de perforación en Mallik: el primero tuvo lugar en 2002 y se utiliza calor para

liberar metano. En el experimento de 2008, los investigadores fueron capaces de

extraer gas mediante la reducción de la presión, sin calefacción, lo que requiere

significativamente menos energía. El campo de los hidratos de gas Mallik fue

descubierto por primera vez por Imperial Oil en 1971/72.

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Capítulo III: Los clatratos de metano y la industria

El uso comercial

El depósito de hidratos de metano sedimentarios probablemente contiene

de 2 a 10 veces las reservas actualmente conocidas de gas natural convencional.

Esto representa una fuente potencialmente importante de combustible de

hidrocarburo para el futuro. Sin embargo, en la mayoría de los sitios, es probable

que los depósitos estén demasiado dispersos para la extracción económica. Otros

problemas que afectan a la explotación comercial, además, son la detección de las

reservas viables y el desarrollo de la tecnología para la extracción de gas metano

de los depósitos de hidratos.

Un proyecto de investigación y desarrollo en Japón tiene como objetivo la

extracción a escala comercial cerca de Prefectura de Aichi en 2016. En agosto de

2006, China anunció planes para invertir 800 millones de yuanes en los próximos

10 años para estudiar los hidratos de gas natural. Una reserva con potencial

económico en el Golfo de México puede contener aproximadamente 100 millones

de metros cúbicos de gas. Björn Kvamme y Arne Graue, en el Instituto de Física y

Tecnología de la Universidad de Bergen, Noruega, han desarrollado un método

para la inyección de CO2 en hidratos y revertir el proceso, como la extracción de

CH4 por intercambio directo. El método de la Universidad de Bergen está siendo

probado por ConocoPhillips y la estatal Japan Oil, Gas and Metals National

Corporation, y parcialmente financiado por el Departamento de Energía de EE.UU.

El proyecto ya ha alcanzado la fase de inyección y ya se estaba analizando los

datos resultantes de los primeros meses del 2012.

El 12 de marzo de 2013, los investigadores de la empresa JOGMEC

anunciaron que habían extraído correctamente gas natural de hidratos de metano

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Page 17: Clatratos FinaL FINAL

congelado. Con el fin de extraer el gas, se utiliza equipo especializado para

perforar y despresurizar los depósitos de hidratos, haciendo que el metano se

separe del hielo. A continuación se recoge el gas y el hielo en la superficie donde

se enciende para demostrar su presencia.

Según un portavoz de la industria, "es la primera experiencia en alta mar en

el mundo para la producción de gas a partir de hidratos de metano".

Anteriormente, el gas se había extraído de yacimientos en tierra, pero nunca de

los depósitos en alta mar, que son mucho más comunes.

El campo de hidratos de donde se extrae el gas se encuentra a 50

kilómetros del centro de Japón, en la fosa de Nankai, a 300 metros bajo el mar. Un

portavoz de JOGMEC comentó que "Japón podría finalmente tener una fuente de

energía para autoabastecerse", ya que tiene pocos recursos naturales y el costo

del combustible de importación ha aumentado después de una reacción en contra

de la energía nuclear tras el desastre nuclear de Fukushima hace dos años.

El experimento continuará durante varias semanas y luego se determinará

el grado de eficiencia con el que se ha hecho el proceso de extracción de gas. El

geólogo marino Mikio Satoh comentó "ahora sabemos que la extracción es

posible. El siguiente paso es ver hasta qué punto Japón puede tener costos bajos

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 17Año 2013

Page 18: Clatratos FinaL FINAL

para que la tecnología económicamente viable". Japón estima que hay al menos

1,1 miles de millones de metros cúbicos de metano atrapado en la fosa de Nankai,

lo suficiente para satisfacer las necesidades del país durante más de diez años.

Extracción del metano

El principal problema económico consiste en la extracción del metano de su

hidrato para su separación y aprovechamiento posterior. Las dos opciones son la

despresurización o el calentamiento directo.

La primera alternativa se considera la más factible desde un punto de vista

económico y parece ser la que ya se está aplicando en los yacimientos de Siberia.

La segunda vía requiere calentar el yacimiento, lo cual puede hacerse

introduciendo un agente de calefacción (por ejemplo vapor de agua). Sin embargo,

las elevadas profundidades a las que es necesario perforar (mayores a 300

metros) hacen inviable la aportación de calor directamente desde la superficie al

fondo del yacimiento debido a las pérdidas energéticas producidas durante el

transporte.

Una solución ingeniosa sobre este problema y que podría hacer viable la

alternativa del calentamiento directo es la sugerida por la empresa americana

Precision Combustion. Esta empresa ha desarrollado una caldera que podría

introducirse directamente en el yacimiento, generando el calor necesario para

fundir el hidrato liberando el metano. La caldera incorpora una tecnología propia

de combustión catalítica basada en un catalizador de platino, que permite realizar

una combustión controlada a baja temperatura dentro del yacimiento (por la

presencia del catalizador). De acuerdo con sus cálculos, la caldera sólo

consumiría un 15% del metano liberado para generar calor, siendo el balance

económico un 50% más favorable que la posibilidad de introducir calor

directamente desde la superficie.

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 18Año 2013

Page 19: Clatratos FinaL FINAL

Esta empresa también afirma que esta tecnología permitiría eliminar CO2

del medio ambiente y secuestrarlo dentro del yacimiento de hidrato de metano.

Las razones que aportan es la mayor estabilidad del hidrato de CO2 con relación al

de metano, existiendo incluso a temperaturas mayores. Asimismo, el calor de

formación del hidrato de CO2 (exotérmico) es mayor que el calor de disociación del

de metano (endotérmico), siendo factible la posibilidad de “secuestrar” o

almacenar el CO2 generado en la combustión e incluso, introducirlo desde la

superficie.

No obstante, la empresa advierte que la técnica se ha desarrollado a nivel

de laboratorio y se encuentra todavía en fase de explotación técnica real. Como se

puede apreciar, el volumen existente de hidratos de metano y la previsible

escasez de recursos energéticos a medio plazo ha convertido a la investigación

sobre técnicas de explotación en un campo con un ya hoy brillante presente.

Operaciones de rutina en el procesamiento de gas

Los clatratos de metano también son comúnmente formados durante las

operaciones de producción de gas natural, cuando el agua líquida se condensa en

presencia de metano a alta presión. Se sabe que las moléculas de hidrocarburo

más grandes, como etano y propano también pueden formar hidratos, aunque

moléculas más grandes no pueden encajar en la estructura de la jaula de agua y

tienden a desestabilizar la formación de hidratos.

Una vez formados, los hidratos pueden obstruir tuberías y equipos de

proceso. Esto es altamente indeseable, debido a que los cristales de clatrato

podrían aglomerarse y causar daño en las válvulas e instrumentación de la línea y

provocar la falta de aseguramiento de flujo. Los resultados pueden variar desde la

reducción del flujo de fluidos hasta daños en el equipo.

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 19Año 2013

Page 20: Clatratos FinaL FINAL

Por lo general, son entonces removidos mediante la reducción de la

presión, calentamiento de los mismos, o disolución de los mismos por medios

químicos. Se debe tener cuidado para asegurar que la eliminación de los hidratos

se controla cuidadosamente, debido al potencial para el hidrato de someterse a

una transición de fase desde el hidrato sólido a la liberación de agua y metano

gaseoso a una velocidad alta cuando se reduce la presión. La rápida liberación de

gas metano en un sistema cerrado puede dar lugar a un rápido aumento de la

presión.

En general, es preferible evitar la formación de hidratos para que no se

produzca el bloqueo de equipos. Esto se logra comúnmente mediante la

eliminación de agua o por la adición de inhibidores. La alteración de la

composición del gas mediante la adición de productos químicos puede bajar la

temperatura de formación de hidratos y/o retrasar su formación. Dos opciones

generalmente existen:

Inhibidores termodinámicos

Inhibidores cinéticos/anti-aglomerantes

Los inhibidores termodinámicos más comunes son el metanol,

monoetilenglicol, dietilenglicol y el comúnmente conocido como glicol. Todos

pueden ser recuperados y recirculados, pero la economía de la recuperación del

metanol no es favorable en la mayoría de los casos. 

El uso de inhibidores cinéticos y anti-aglomerantes en las operaciones

reales de campo es una tecnología nueva y en evolución. Se requiere de extensas

pruebas y la optimización del sistema real. Mientras que los inhibidores cinéticos

funcionan por ralentizar la cinética de la nucleación, los anti-aglomerantes no

detienen la nucleación, pero detienen la aglomeración de cristales de hidrato de

gas. Estos dos tipos de inhibidores también son conocidos como de baja

dosificación, debido a que requieren concentraciones mucho menores que los

inhibidores termodinámicos convencionales. Los inhibidores cinéticos, que no

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 20Año 2013

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requieren agua y mezcla de hidrocarburos para ser eficaces, son por lo general

polímeros o copolímeros, mientras que los anti-aglomerantes son polímeros de ion

híbrido (por lo general de amonio y COOH) o tensioactivos, siendo atraídos por

tanto hidratos e hidrocarburos.

Efecto de la transición de fase de los hidratos durante la perforación en

aguas profundas

Al perforar en formaciones petroleras y gasíferas sumergidos en aguas

profundas, el depósito de gas puede fluir junto con los hidratos de gas bajo

condiciones de bajas temperaturas y altas presiones, encontradas durante la

perforación en estas profundidades. Los hidratos de gas pueden entonces fluir

hacia arriba con el lodo de perforación u otros fluidos extraídos. Cuando aumentan

los hidratos, la presión disminuye en el anillo de perforación y los hidratos se

disocian en gas y agua. La expansión rápida de gas expulsa fluido del pozo,

reduciendo la presión aún más, lo que conduce a la disociación de más hidratos y

más de eyección de fluido. La expulsión violenta resultante de fluido desde el

espacio anular es una causa o contribuye al fenómeno denominado "patada"

potencial.

Las medidas que reducen el riesgo de formación de hidratos incluyen:

Altas caudales, que limitan el tiempo de formación de hidratos en un

volumen de líquido, reduciendo así el potencial retroceso.

Medición cuidadosa del flujo de la línea para detectar incipientes

taponamientos por hidratos.

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Page 22: Clatratos FinaL FINAL

Atención adicional en la medición cuando las tasas de producción de gas

son bajos, ya que la posibilidad de formación de hidratos es mayor que a

velocidades de flujo relativamente altas de gas.

Seguimiento del revestimiento del pozo después de que se "cerró la

puerta", ya que puede encontrarse formación de hidratos. Después de

"encerrado", la presión se eleva cuando se difunde a través del depósito de

gas a la perforación, y la tasa de aumento de presión presenta una tasa

reducida de crecimiento mientras los hidratos se forman.

Las adiciones de energía pueden aumentar la temperatura y convertir los

hidratos de gas, produciendo una "patada".

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Page 23: Clatratos FinaL FINAL

Capítulo IV: Hipótesis del fusil

La hipótesis del fusil de clatratos es una teoría científica que sostiene que el

aumento de la temperatura del mar puede dar lugar a una liberación repentina de

metano desde los depósitos de clatrato de metano situados en los fondos

oceánicos. Esto provocaría una alteración del medio ambiente de los océanos y la

atmósfera de la Tierra, similar a la que pudo acontecer según la teoría de extinción

del Permiano-Triásico y en el Máximo térmico del Paleoceno-Eoceno.

La liberación repentina de grandes cantidades de gas natural desde estos

depósitos, en un hipotético efecto invernadero descontrolado, podría ser una

causa de los cambios climáticos pasados y futuros. La liberación de este metano

atrapado es una de las consecuencias potenciales del calentamiento global: se

investiga formulando la hipótesis que esto podría aumentar la temperatura global

unos 5° C adicionales ya que el metano, pese a que su vida en la atmósfera se

encuentra en alrededor de los 10 años, es cerca de 8 veces más fuerte como gas

invernadero que el dióxido de carbono, al tener un potencial de calentamiento

global (GWP) de 63 en un plazo de 20 años y de 23 en uno de 100 años. La teoría

también pronostica que esto afectaría en gran medida al contenido de oxígeno

disponible en la atmósfera terrestre.

Al liberarse el metano la temperatura aumenta de forma más rápida y

violenta, dando lugar a que más hielo se derrita, liberando aún más metano. De

aquí viene su nombre inglés (Clathrate Gun Hypothesis). Es mejor que el español,

pues describe perfectamente el caso: si se dispara, es como una ametralladora, ya

que no para hasta quedarse sin munición. Esto ya ha pasado, dos veces. La

última hace 55 millones de años, destrozando la vida sobre la tierra y cambiando

el clima durante 100.000 años.

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Page 24: Clatratos FinaL FINAL

Divulgación de la teoría

En el año 2002, un documental de la BBC, The Day the Earth Nearly Died

("El día que la Tierra estuvo a punto de morir"), resumía algunos descubrimientos

recientes y especulaciones con respecto al acontecimiento de extinción Permiano-

Triásica. Paul Wignall examinó diversos estratos del Pérmico en Groenlandia,

donde las capas de roca desprovistas de vida marina tienen un grueso de decenas

de metros; con esta escala expandida pudo juzgar la cronología de la deposición

sedimentaria más detalladamente, constatando que la extinción entera duró unos

80.000 años y que mostraba tres fases distintivas en el contenido de fósiles de

plantas y animales.

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 24Año 2013

Page 25: Clatratos FinaL FINAL

La extinción parecía haber aniquilado selectivamente la vida marina y

terrestre en tiempos diferentes. Dos periodos de extinciones de vida terrestre

estaban separados por una extinción breve, aguda y casi total de la vida marina.

Además el proceso parecía demasiado lento en su conjunto para poder ser

explicado por la teoría del impacto de un asteroide. La relación de isótopos de

carbono en la roca mostrando un aumento gradual de carbono-12 (C12) fue la

base para su investigación y formulación de sus conclusiones.

Basándose en ello, el geólogo Gerry Dickens y el profesor de la Universidad

de Santa Bárbara (Estados Unidos), James Kennet, quien dio nombre a la

hipótesis, han sugerido como base a pistas de trabajo e investigación que la causa

del aumento de C12 podría encontrarse en la sublimación del hidrato de metano

congelado del fondo marino, liberándose así metano rico en C12 rápidamente. Los

experimentos y estudios para evaluar qué subida de temperatura de las

profundidades marinas sería necesaria para producir este fenómeno han sugerido

que con una subida de 5° C sería suficiente.

Un grupo de científicos del Instituto Oceanográfico Scripps de La Jolla, en

California (EE.UU.), ha descubierto que la cantidad de metano procedente de los

fondos submarinos que alcanza la atmósfera puede llegar a ser hasta 1.000 veces

superior de lo que se creía hasta ahora.

El estudio, publicado en la revista Nature, revela que la mayoría de las

burbujas de este gas, originadas en el interior de la Tierra, llegan a la superficie

marina sin disolverse.

La investigación se ha llevado a cabo en el golfo de México, donde pueden

observarse burbujas de metano a simple vista en su ascensión hasta la superficie.

También se han estudiado las zonas más profundas empleando submarinos.

Los científicos opinan que este proceso también tiene lugar en el resto de

rifts oceánicos (aperturas de la corteza terrestre) como los del golfo Pérsico, el

mar Caspio o el talud del norte de Alaska. La tasa de emisiones de metano

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 25Año 2013

Page 26: Clatratos FinaL FINAL

aumenta así, favoreciendo el calentamiento global, ya que este gas atrapa el calor

20 veces más que el CO2.

Emisiones de metano en el Ártico

En Septiembre de 2008 científicos que viajaban a bordo de un barco ruso

afirmaron tener pruebas de que millones de toneladas de metano están

escapando a la atmósfera desde los fondos marinos del Ártico, al descubrir

intensas concentraciones de metano en varias zonas que cubren miles de

kilómetros cuadrados de la plataforma continental siberiana. Esta sería la primera

vez que se observa un campo en el que la liberación de metano era tan intensa

que el gas no tiene tiempo de disolverse en el agua del mar, sino que sale a la

superficie en forma de burbujas.

Según Örjan Gustafsson, Jefe del equipo de científicos del barco 'Jacob

Smirnitskyi, “la liberación de metano en esas regiones inaccesibles, parece indicar

que la capa de permafrost está comenzando a perforarse, lo que permite escapar

al gas. Hemos encontrado niveles elevados de metano en la superficie del mar y

aún más a ciertas profundidades."

Durante una expedición de investigación llevada a cabo en otoño de 2008,

el equipo de investigación descubrió más de 250 columnas de gas metano que

ascendían a borbotones desde el fondo marino a menos de 400 metros de

profundidad cerca de la costa de la isla noruega de Spitsbergen en el Océano

Ártico. “Nuestro estudio fue diseñado para determinar cuánto metano podría

liberarse en el futuro como consecuencia del calentamiento del océano; no

esperábamos descubrir pruebas tan evidentes de que este proceso ya ha

comenzado”, comentó el profesor Tim Minshull del Centro Nacional de

Oceanografía de la Universidad de Southampton (Reino Unido).

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 26Año 2013

Page 27: Clatratos FinaL FINAL

El metano es liberado a partir de los hidratos de metano alojados en los

sedimentos del fondo del mar. La comunidad científica predijo hace cierto tiempo

la liberación de metano procedente de la licuación de los hidratos de metano del

fondo marino situados cada vez a mayor profundidad conforme aumente la

temperatura de los océanos. Según los investigadores, hace 30 años el hidrato de

metano era sólido a 360 metros de profundidad. Hoy en día, sólo es sólido a 400

metros de profundidad.

A bordo del buque de investigación RRS James Clark Ross, el equipo usó

un sónar para detectar columnas de burbujas. A continuación, desplegó un

sistema mediante el cual tomó muestras de burbujas recogidas en botellas llenas

de agua a distintas profundidades. En total, descubrieron más de 250 columnas de

metano a menos de 400 metros de profundidad; incluso descubrieron algunas

columnas en aguas con una profundidad inferior a los a 200 metros. La fuerza de

las columnas variaba considerablemente; algunas de las columnas eran tan

potentes que ascendían a unos 50 metros de la superficie del agua antes de que

los gases se disolvieran en el agua. Los investigadores estiman que algunas

columnas pueden ser lo suficientemente fuertes como para liberar metano de

forma ocasional directamente a la atmósfera. Además de contribuir al cambio

climático, el metano disuelto aumenta la acidez de los océanos y reduce la

cantidad de oxígeno del agua, lo que supone una amenaza grave para la vida

marina.

Durante los últimos 30 años, la temperatura de la extensión de océano

cubierta por este estudio aumentó 1°C, lo que desplaza la profundidad a la cual los

hidratos siguen sólidos de 360 a 396 metros. “Si este proceso se generaliza junto

a los márgenes continentales del Ártico, podrían liberarse anualmente al océano

decenas de megatoneladas de metano, equivalentes al 5%-10% de la cantidad

total liberada a nivel mundial por fuentes naturales”, manifestó Graham Westbrook

de la Universidad de Birmingham (Reino Unido). Los investigadores están

profundizando en la investigación de las columnas recientemente descubiertas.

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 27Año 2013

Page 28: Clatratos FinaL FINAL

“Es necesario estudiar los hidratos con más detenimiento y controlar la liberación

de metano para medir la magnitud de las emisiones que se puedan producir en el

futuro”, concluyen los científicos.

En 2008 el Departamento de Sistema de Laboratorio Nacional de Energía y

Cambio Climático del Servicio Geológico de los Estados Unidos identificaron a la

potencial desestabilización de clatratos en el Ártico como uno de los cuatro

escenarios más graves del cambio climático abrupto, que han sido elegidos para

una investigación prioritaria en este país. El USCCSP publicó un informe a finales

de diciembre 2008 con la estimación de la gravedad de este riesgo.

Según los datos publicados por la EPA, las concentraciones atmosféricas

de metano se han mantenido históricamente entre 400-800ppb y desde 1900 han

aumentado a niveles entre 1600-1800ppb.

Posibles resultados

Según Gregory Ryskin, una repentina liberación de metano de los océanos

puede provocar tanto el enfriamiento global como el calentamiento global. Las

explosiones y la quema del metano producen grandes cantidades de humo y

polvo, lo que llevaría a un enfriamiento global. El metano y el dióxido de carbono

crean el efecto invernadero, lo que puede llevar al calentamiento global. El

Profesor Ryskin escribe que es "difícil de predecir" si finalmente resultaría el

calentamiento o el enfriamiento global.

La evolución de polvo y humo, si causaran un enfriamiento global,

probablemente sólo duraría un breve periodo de tiempo, antes de que las

partículas fueran lavadas de la atmósfera. A continuación, los niveles elevados de

metano y el dióxido de carbono derivados se tomarían relevancia. El resultado

probable sería una serie alternada de años con temperaturas más calientes y frías

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 28Año 2013

Page 29: Clatratos FinaL FINAL

que las normales, siendo posiblemente más devastador para la producción de

cultivos que una tendencia definida de la temperatura en una dirección o la otra.

Puede ser posible explicar las últimas extinciones marinas por el efecto de

lavado. Si un gas inerte se hace burbujear a través del agua, la superficie de cada

burbuja actúa como una membrana semipermeable. Los gases difunden a través

de esta membrana en función de su concentración dentro y fuera de la burbuja. El

resultado de burbujeo de metano a través del océano es agotar el oxígeno disuelto

en el agua, lo que lleva a la anoxia oceánica. Además del efecto de lavado, el

metano gaseoso va a reaccionar con el oxígeno disuelto generando dióxido de

carbono y deprimiendo aún más el contenido de oxígeno del agua. Este proceso

actúa como un amortiguador del metano submarino para llegar a la superficie,

pero hace aún más altas las emisiones de dióxido de carbono.

Las consecuencias de una erupción oceánica impulsada por el metano

pueden ser catastróficas para la vida marina y terrestre. Considerando que el

metano puro es más ligero que el aire, el metano cargado con gotitas de agua es

mucho más pesado, y por lo tanto se extiende sobre la tierra la mezcla con aire en

el proceso. La mezcla aire-metano es explosiva a concentraciones de metano

entre 5% y 15%, ya que tales mezclas se forman en diferentes lugares cerca del

suelo y pueden ser encendidas por relámpagos, explosiones y conflagraciones,

con la posible destrucción de la mayor parte de la vida terrestre, y también

produciendo grandes cantidades de humo y de dióxido de carbono. Las tormentas

pueden llevar el humo y el polvo en la atmósfera superior, donde pueden

permanecer por varios años, y la oscuridad y el resultante enfriamiento global

podría proporcionar un mecanismo perjudicial adicional. Por el contrario, el dióxido

de carbono y el metano restante crean el efecto invernadero, lo que puede llevar al

calentamiento global. El resultado de la competencia entre el enfriamiento y las

tendencias al calentamiento es difícil de predecir.

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 29Año 2013

Page 30: Clatratos FinaL FINAL

Hipótesis del fusil en la ficción

La novela de ciencia ficción “Madre de las Tormentas” de John Barnes

ofrece un ejemplo ficticio de un cambio climático catastrófico causado por la

liberación de clatratos de metano.

La novela “La otra orilla del Tiempo” de Frederik Pohl cuenta con una raza

alienígena intentando destruir a la humanidad por los bombardeos de las

reservas de clatratos de metano, liberando así el gas a la atmósfera.

En la película “Ergo Proxy” animada, una cadena de explosiones en las

reservas de hidratos de metano arrasa con 85% de la vida humana en la

Tierra.

En “La Lotería de la Vida” por Irvine una actividad sísmica sin precedentes

provoca una liberación de hidrato de metano, y la inversión de enfriamiento

global.

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Page 31: Clatratos FinaL FINAL

Capítulo V: Clatratos de hidrógeno

Los clatratos representan una opción simple de almacenamiento de

hidrógeno gaseoso, si bien hasta la fecha la presión externa requerida para

mantener la estabilidad de estos compuestos es muy elevada. Esta tecnología ha

dado un paso importante recientemente cuando se ha demostrado que

incorporando pequeñas cantidades de un disolvente común (tetrahidrofurano)

puede reducir sustancialmente esta presión lo que, a su vez, permite

almacenamiento de hidrógeno hasta 4% en peso.

Se ha demostrado hace algunos años que las moléculas de hidrógeno

pueden encapsularse en estructuras de clatrato a presiones del orden de 2.000

atmósferas, excesivamente elevadas para usarlos como almacén de hidrógeno.

Más recientemente se ha demostrado que esa presión puede rebajarse hasta 100

atmósferas co-ocluyendo en el propio clatrato moléculas de tetrahidrofurano

(THF), lo que permite almacenamiento de hidrógeno hasta 4% en peso. Por tanto,

estos clatratos de agua almacenan cantidades de hidrógeno comparables a otros

sistemas de almacenamiento, tales como los hidruros de metales ligeros y, por

supuesto, tienen una capacidad de almacenamiento superior a otros criosistemas

que utilizan adsorbentes con una elevada superficie específica.  

Los clatratos formados son del tipo II, que son los hidratos de gases más

comunes, y en este caso contienen dos tipos de cajas: grandes con diámetro libre

de 0.67 nm, y pequeños con diámetro libre próximo a 0.5 nm. Para que los

clatratos sean estables se requiere que las cajas grandes estén llenas, mientras

que las pequeñas pueden permanecer llenas o incluso vacías. En los clatratos de

hidrógeno puro se acomodan cuatro moléculas de hidrógeno en las cajas grandes

y otras dos en las pequeñas, lo que proporciona una composición global:

(2H2)2 (4H2) 17 H2O, que corresponde a un contenido de hidrógeno de 5% en

peso.

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 31Año 2013

Page 32: Clatratos FinaL FINAL

Se ha puesto de relieve que se puede conseguir un hidrato estable llenando

solamente una parte de las cavidades grandes con THF. La cantidad de THF

incorporado es un parámetro esencial. Por encima del umbral 2% molar, solo las

cavidades pequeñas acomodan las moléculas de hidrógeno, de tal forma que la

capacidad de almacenamiento se reduce a 2% en peso. Por debajo del 4% de

THF, el hidrógeno empieza a penetrar en las cavidades más grandes y la

capacidad de almacenamiento de H2 alcanza 4% en peso.

Es importante señalar que estos clatratos ofrecen ciertas ventajas que los

hacen atractivos para uso en almacenamiento. En particular, los materiales de

almacenamiento (agua y THF) son muy baratos comparados a los hidruros

metálicos u otras alternativas de almacenamiento químico. No obstante, presentan

una barrera importante y es que la velocidad de formación de estos hidratos es

generalmente baja, debido al transporte difusional del H2 que opera durante la

formación de la red cristalina del clatrato, y que transcurre a lo largo de días.

Recientemente se ha logrado acelerar el proceso de formación de estos

clatratos de H2 mediante la dispersión del hidrato sobre microesferas de sílice con

elevada superficie específica. Esta modificación tan simple reduce el proceso de

formación del hidrato a solamente unas horas. 

No cabe duda que estos avances en almacenamiento de hidrógeno abren la

puerta a nuevos desarrollos que permitan almacenar H2 a presiones por debajo de

100 atmósferas, utilizando materiales de almacenamiento muy simples y en

concentraciones superiores a 5% en peso.

Tetrahidrofurano

El tetrahidrofurano es un compuesto orgánico heterocíclico. Es un líquido

transparente, de baja viscosidad y con un olor parecido al del dietil éter. Es uno de

los éteres más polares y se usa como solvente de polaridad intermedia

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en reacciones químicas. El THF es un solvente dipolar aprótico protofílico (capaz

de aceptar protones, dados los pares de electrones no compartidos

del átomo de oxígeno que le dan características de base de Lewis), con

una constante dieléctrica de 7,6 (a 25 °C).

El THF es el análogo completamente hidrogenado del

compuesto aromáticofurano. Se obtiene por hidrogenación del furano o

por deshidratación intramolecular del 1,4-butanodiol.

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3. CONCLUSIONES

El estudio y la investigación sobre este tema, los clatratos, debería ser

promovida por los gobiernos y las instituciones debido a la gran importancia que

pueden llegar a tener, tanto desde el punto de vista ambiental como desde el

punto de vista ingenieril o económico.

Por un lado, los clatratos de metano depositados en los fondos oceánicos y

en las rocas sedimentarias pueden llegar a causar grandes problemas

ambientales, de alcance mundial, si es que son descompuestos, con la

consecuente liberación de metano. Es necesario recordar que el metano tiene un

efecto de gas invernadero mucho mayor que el CO2, al cual se le atribuyen las

grandes consecuencias del calentamiento global.

Se debe tener en cuenta también que dicha liberación del metano se

produce debido al aumento de la temperatura de los océanos, que si sigue de esta

manera, producirá un efecto en cadena difícil de reparar en el futuro.

Por otra parte, desde el punto de vista industrial, se debe darle importancia

a los clatratos de metano ya que forman una reserva de gas mayor incluso a las

reservas de los pozos gasíferos que están siendo actualmente desarrollados,

aunque no se debe olvidar las complicaciones que hay que sobrepasar para poder

explotarlo comercialmente, sin ningún tipo de impacto ambiental sobre los mares.

También se deben desarrollar las investigaciones sobre las aplicaciones de

los clatratos en otros campos, como por ejemplo el almacenamiento de hidrógeno,

el cual se considera el combustible del futuro, utilizando una materia prima barata

como los es el agua.

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Page 35: Clatratos FinaL FINAL

4. BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Clatrato

http://books.google.com.ar/books?

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nUo3zE4yzsASOioDwDQ&ved=0CE0Q6AEwBQ#v=onepage&q=quimica

%20clatrato&f=false

http://centrodeartigos.com/articulos-enciclopedicos/article_80315.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_del_fusil_de_clatratos

http://www.madrimasd.org/blogs/energiasalternativas/2007/03/21/61918

http://www.madrimasd.org/blogs/energiasalternativas/2006/11/07/49960

http://centrodeartigos.com/articulos-utiles/article_119793.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_del_fusil_de_clatratos

http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/13973860/Conoce-por-que-el-

Metano-podria-Extinguir-al-hombre.html

http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2009/11/02/127958

http://centrodeartigos.com/articulos-informativos/article_79974.html

http://www.iieh.com/noticias/314-emisiones-de-gas-metano-en-el-oceano-artico

INTRODUCCION A LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL, SANEAMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL Página 35Año 2013

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5. GLOSARIO

Arqueas: son un grupo de microorganismos unicelulares pertenecientes

al dominio Archaea. Las arqueas, como las bacterias, son procariotas que

carecen de núcleo celular o cualquier otro orgánulo dentro de las células.

Gigatoneladas: mil millones de toneladas (1x10^9).

Isótopos: se denomina isótopos a los átomos de un mismo elemento, cuyos

núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren

en masa atómica.

Limolita: es una roca sedimentaria. que tiene un tamaño de grano en el rango

de limo más fino que la arenisca y más grueso que las arcillas.

Litosfera: es la capa sólida superficial de la Tierra, caracterizada por su

rigidez. Está formada por la corteza terrestre y por la corteza continental, la

más externa, del manto residual, y “flota” sobre la astenósfera, una capa

“blanda” que forma parte del manto superior. La litosfera suele tener un

espesor aproximado de 50 a 300 km, siendo su límite externo la superficie

terrestre.

Permafrost: es la capa de hielo permanente en los niveles superficiales

del suelo de las regiones muy frías o periglaciares. Puede encontrarse en

áreas circumpolares de Canadá, Alaska, Siberia, Tíbet, Noruega y en varias

islas del Océano Atlántico

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