Co je to klatrat?

Klathrát je typ hydrátu nebo vodní sloučeniny, ve které jsou molekuly jiné látky zachyceny uvnitř struktury podobné kleci složené z molekul vody.Zachycená molekula je obvykle plyn při normálním tlaku a teplotě.Klatráty jsou ledové pevné látky, které se obecně tvoří při vysokých tlacích a nízkých teplotách.Mezi nejznámější a nejznámější je hydrát metanu, který se vyskytuje přirozeně ve velkých ložiscích pod mořským dnem v mnoha částech světa.Může to být potenciální zdroj energie, ale existuje také obavy, že náhlé uvolnění velkého množství klatrátového metanu, možná vyvolaného globálním oteplováním, by mohlo být katastrofální.

Základní jednotkou většiny klatratů je dodecahedron složený z 20 vody složeného z 20 vodyMolekuly uspořádané tak, aby tvořily 12 pentagonálních tváří, s dutým centrem, které může být obsazeno „molekulou pro hostu“.Struktura je v podstatě držena pohromadě vodíkovými vazbami mezi molekulami vody, ale stabilizována molekulami hostů.Protože dodecahedra nelze zabalit dohromady, aby se vyplnila veškerý dostupný prostor, dochází také k dalším polyhedrálním tvarům, takže se vytvoří mříž.Vzhledem k této změně tvarů klece a skutečností, že ne všechny klece jsou nutně obsazeny, nelze klatratům dávat přesné chemické vzorce.Molekuly hostujícího klatrátu mohou být uhlovodíkové plyny, jako je metan nebo etan, kyslík, dusík a oxid uhličitý.Tato sloučenina se vyskytuje ve velkém množství na různých místech kolem okrajů všech kontinentů a v permafrostových oblastech Sibiře a Aljašky.Odhaduje se, že tato ložiska představují největší rezervu uhlovodíků na planetě, což daleko převyšuje známé rezervy uhlí, ropy a zemního plynu.Předpokládá se, že se vytvořily z metanu produkovaného mikrobiální aktivitou v anaerobních podmínkách v sedimentech těsně pod povrchem mořského dna nebo na zemi, kde jsou teploty dostatečně nízké.I v tropických oblastech jsou teploty mořského dna dostatečně nízké pro tvorbu klatrátu, kde jim tlak umožňuje ztuhnout několik stupňů nad bodem mrazu.Zdroj zemního plynu.Mohou však existovat vážné technické potíže spojené s jeho extrakcí, které ji činí neekonomickou.Sovětský svaz se během šedesátých a sedmdesátých let provedl řadu neúspěšných pokusů o extrahování plynu ze sibiřského permafrostu klatrátového vkladu.Existují také obavy, že metody použité k uvolnění zachyceného plynu mohou destabilizovat vklady, které by mohly potenciálně vést k poklesu a sesuvům půdy.Nejsou stabilní mimo podmínky teploty a tlaku, kde k nim dochází, a existuje obavy, že globální oteplování je může nestabilní.To představuje dvojí hrozbu.

tání klatrátu ledu smíchaného se sedimenty na kontinentálních okrajích by mohlo vést k masivním sesuvům půdy a následné tsunami.Z relativně nedávné geologické minulosti existují důkazy, že k tomu mohlo dojít u Norského pobřeží.Za druhé, metan je silný „skleníkový“ plyn, který zachycuje teplo v atmosféře ještě větší míře než oxid uhličitý.Náhlé uvolnění obrovského množství tohoto plynu by mohlo urychlit globální oteplování, což by zase mohlo způsobit další destabilizaci.Opět existují geologické důkazy, že k tomu mohlo dojít v minulosti prostřednictvím přírodních procesů a od roku 2011 existuje zvláštní obavy z hydrátu metanu v usazeninách permafrostu