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Il mistero del metano estratto dai giacimenti di carbone: come è diventato una fonte vitale di energia globale?
Negli ultimi anni il metano da giacimenti carboniferi, noto anche come gas di giacimento carbonifero o gas di carbone, ha acquisito un'importanza sempre maggiore nel mercato energetico mondiale. Questo gas naturale proviene principalmente da giacimenti di carbone, in particolare negli Stati Uniti, in Canada, in Australia e in altri luoghi. La caratteristica del metano da giacimenti carboniferi è che viene immagazzinato sotto forma di metano e solitamente non contiene idrogeno solforato, per questo è chiamato "gas dolce". Con la crescita della domanda di energia, lo sviluppo e l'utilizzo del metano da giacimenti carboniferi stanno ricevendo sempre più attenzione.
La formazione di metano da giacimenti carboniferi è dovuta principalmente alla produzione di materia organica durante il processo di maturazione termica ed è diversa dalle tradizionali riserve di gas naturale.
Storia del metano da giacimenti carboniferi
Storicamente, lo studio del metano da giacimenti carboniferi ha avuto origine dal rilascio di metano dagli strati di carbone. Per motivi di sicurezza, già all'inizio del XX secolo, le trivellazioni iniziarono prima che le miniere di carbone entrassero in funzione per rilasciare metano. Negli anni '70, con il sostegno del governo federale degli Stati Uniti e i cambiamenti politici, il metano da giacimenti carboniferi come risorsa di gas naturale aprì una grande opportunità di sviluppo.
Caratteristiche di stoccaggio del metano da giacimenti carboniferi
Il componente principale del metano da giacimenti carboniferi è il metano, immagazzinato nelle macromolecole alcoliche del carbone. Le riserve di metano da giacimenti carboniferi hanno caratteristiche di doppia porosità, includendo sia il gas contenuto nel carbone che il gas formato da crepe naturali nel carbone. Questa struttura consente al metano da giacimenti carboniferi di avere buone proprietà di fluidità e stoccaggio.
Capacità di assorbimento
La capacità di adsorbimento del carbone si riferisce al volume di gas che può essere adsorbito per tonnellata di carbone, solitamente espresso in piedi cubi standard. Questa capacità è influenzata dalla maturità e dalla qualità del carbone e varia generalmente da 100 a 800 piedi cubi standard per tonnellata.
Processo di estrazione
Il metano proveniente da giacimenti carboniferi viene solitamente estratto perforando un rivestimento in acciaio sotto lo strato di carbone. Man mano che la pressione all'interno del giacimento di carbone diminuisce, il gas e l'acqua prodotta salgono insieme in superficie. Il gas viene quindi introdotto in una stazione di compressione ed entra nel sistema di condotte del gas naturale. A seconda della regione, l'acqua prodotta viene trattata in modi diversi.
Ogni anno l'acqua prodotta dal metano dei giacimenti carboniferi può contenere elevate concentrazioni di solidi disciolti e sostanze pericolose e l'impatto sull'ambiente non può essere ignorato.
Impatto ambientale
Sebbene il metano estratto da giacimenti carboniferi emetta meno anidride carbonica quando brucia, il metano che rilascia ha un impatto maggiore sull'ambiente. Il metano è un potente gas serra, il cui impatto sul riscaldamento globale è fino a 72 volte maggiore di quello dell'anidride carbonica, anche se questo valore diminuisce nel tempo.
Situazione globale dell'estrazione di metano da giacimenti carboniferi
Attualmente, Australia, Canada, Stati Uniti, Regno Unito e altri paesi stanno attivamente sviluppando il metano da giacimenti carboniferi. Secondo i dati del 2017, gli Stati Uniti hanno prodotto 1,76 trilioni di piedi cubi di metano da giacimenti carboniferi, pari al 3,6% della produzione nazionale di gas naturale. Per tutti i paesi, il metano estratto da giacimenti carboniferi non è solo un'importante fonte di approvvigionamento energetico, ma anche un fattore chiave per promuovere lo sviluppo economico.
Si stima che le riserve di gas di carbone dell'Australia siano prossime ai 33 trilioni di piedi cubi, mentre l'Alberta, in Canada, ne possiede più di 170 trilioni di piedi cubi di gas di carbone economicamente recuperabile.
Prospettive future
La domanda globale di metano da giacimenti carboniferi è ancora in aumento, ma i problemi ambientali che potrebbero sorgere durante il processo di estrazione devono essere affrontati con urgenza. Le imprese e i governi devono formulare politiche di tutela ambientale adeguate per ridurre le emissioni inquinanti e l'inquinamento delle acque.
Con il cambiamento della trasformazione e della domanda di energia, il metano da giacimenti carboniferi può svolgere un ruolo più importante nel futuro panorama energetico?
