Ett team av forskare ledda av Department of Energys Los Alamos National Laboratory och inklusive forskare från University of California, Davis och University of Oklahoma har utvecklat en datormodell som simulerar processen för metanhydratbildning och dissociation i marina sediment och permafrost. Forskarna använde modellen för att undersöka effekterna av olika miljöförhållanden på bildning av metanhydrat, såsom temperatur, tryck och tillgången på metan och vatten.
Modellresultaten tyder på att stora avlagringar av metanhydrat kan bildas när metanrika vätskor vandrar uppåt genom marina sediment eller permafrost och möter zoner där temperaturen och trycket är gynnsamma för hydratbildning. Vätskorna svalnar när de stiger, vilket gör att metanet blir mindre lösligt i vatten. När metanet blir mindre lösligt bildar det bubblor som stiger upp genom sedimentet eller permafrosten. När dessa bubblor når en zon där temperaturen och trycket är tillräckligt höga, smälter de samman och bildar hydratkristaller.
Forskarna fann att storleken på hydratavlagringarna styrs av den hastighet med vilken metanrika vätskor migrerar genom sedimentet eller permafrosten. Om vätskorna vandrar för långsamt kommer metanet att hinna lösas tillbaka i vattnet innan det når den zon där hydrat kan bildas. Om vätskorna migrerar för snabbt blir bubblorna för små för att smälta samman och bilda hydratkristaller.
Modellresultaten ger nya insikter i de processer som bildar stora avlagringar av metanhydrat och kan hjälpa forskare att identifiera potentiella mål för framtida energiproduktion.
Forskningen beskrivs i en artikel publicerad i tidskriften _Geophysical Research Letters_ och finansierades av Department of Energy's Office of Basic Energy Sciences.
