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コンピューターモデルは、ガスバブルが大きなメタン水和物堆積物をどのように構築するかという謎を解決します

ワシントンDC - 科学者たちは、自然が海底の下にあり、北極の永久凍土の奥深くにあるメタン水和物の大きな堆積物をどのように構築するかについて長い間困惑してきました。メタン水和物は、天然ガスの主要な成分であるメタンの分子をトラップする水分子で構成される固体の氷のような材料です。メタン水和物の大きな堆積物は、将来のエネルギー生産の潜在的な標的ですが、それらを形成する基本的なプロセスはよく理解されていません。

エネルギー省のロスアラモス国立研究所が率い、カリフォルニア大学デイビス校とオクラホマ大学の科学者を含む研究者チームは、メタン水和物の形成と海洋堆積物と永久凍土の解離のプロセスをシミュレートするコンピューターモデルを開発しました。研究者は、このモデルを使用して、温度、圧力、メタンや水の利用可能性など、メタン水和物の形成に対するさまざまな環境条件の影響を調べました。

モデルの結果は、メタンが豊富な水和物の大量堆積物が、海洋堆積物または永久凍土を介して上方に移動し、水和物形成に温度と圧力が好ましいゾーンに遭遇すると形成できることを示唆しています。液体は上昇するにつれて冷め、メタンが水の溶解性を低下させます。メタンが可溶性になると、堆積物または永久凍土を通って上昇する泡を形成します。これらの泡が温度と圧力が十分に高いゾーンに到達すると、合体して水和物を形成します。

研究者たちは、水和物堆積物のサイズは、メタンが豊富な液体が堆積物または永久凍土を介して移動する速度によって制御されることを発見しました。液体がゆっくりと移動すると、メタンは水和物が形成されるゾーンに到達する前に水に溶けて水に戻る時間があります。流体が速すぎると、泡が小さすぎて合体して水和物を形成するには小さすぎます。

モデルの結果は、メタン水和物の大きな堆積物を形成し、科学者が将来のエネルギー生産の潜在的な標的を特定するのに役立つプロセスに関する新しい洞察を提供します。

この研究は、ジャーナル_geophysical Research Letters_に掲載された論文で説明されており、エネルギー省の基本エネルギー科学局によって資金提供されています。

Los Alamos National Laboratoryは、国家安全保障に代わって戦略科学に従事する学際的な研究機関であり、Triad National Security、LLCによってエネルギー省のNNSAのために運営されています。

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