รักษาระดับแรงดันให้ดี

วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เอ็กซอนโมบิลและมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเท็กซัสร่วมกันศึกษาวิจัยแหล่งพลังงานสะอาดใต้ทะเลลึก

ความต้องการพลังงานกำลังเพิ่มขึ้นทั่วโลก ทำให้เกิดการค้นหาแหล่งเชื้อเพลิงสะอาดอย่างไร้ข้อจำกัด

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเท็กซัสที่เมืองออสตินและเอ็กซอนโมบิลยืนยันได้ว่าพวกเขาจะไปในที่ที่มีนักวิทยาศาสตร์เพียงไม่กี่คนเคยไปมาก่อนเพื่อศึกษาแหล่งพลังงานขนาดใหญ่ที่อาจพบในตะกอนทรายใต้พื้นมหาสมุทรในอ่าวเม็กซิโกและในที่อื่นๆ

มีสิ่งมีค่าอะไรฝังลึกอยู่ในแหล่งกักเก็บของมหาสมุทรเหล่านั้น? เราพบ “ไฮเดรตของก๊าซธรรมชาติ” ซึ่งเป็นของแข็งคล้ายน้ำแข็งประกอบด้วยก๊าซธรรมชาติกับน้ำ ซึ่งมีความคงตัวที่ระดับแรงดันสูงและอุณหภูมิที่เย็น แหล่งพลังงานสะอาดที่มีอยู่มากมายนี้ ได้กระตุ้นความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก ถึงศักยภาพของไฮเดรตของก๊าซธรรมชาติในการเปลี่ยนส่วนผสมของพลังงานที่โลกใช้ในระดับมหภาค

ก๊าซธรรมชาติที่เย็นเฉียบนี้เป็นการค้นพบที่น่าตื่นเต้น อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์มีความรู้เรื่องก๊าซธรรมชาติในสภาพนี้น้อยมาก การนำตัวอย่างก๊าซธรรมชาติคุณภาพสูงเหล่านี้ขึ้นมาบนพื้นผิวจำเป็นต้องใช้ความพยายามและเงินทุนที่สูงเกินกว่ากลุ่มนักวิจัยปกติจะหาได้

การค้นพบแหล่งกักเก็บไฮเดรตของก๊าซธรรมชาติใต้พื้นมหาสมุทรในบริเวณที่น้ำลึกมาก สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงแบบนั้นทำให้การเก็บรักษาตัวอย่างเป็นเรื่องท้าทาย ถ้าไม่ใช้วิธีการที่สลับซับซ้อน ตัวอย่างจะแตกสลายก่อนขึ้นมาถึงผิวน้ำ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถศึกษาและเข้าใจคุณสมบัติของก๊าซเหล่านี้ได้

กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาจึงได้ให้ทุนสำหรับความคิดริเริ่มในงานวิจัยที่ต้องใช้ความพยายามอย่างสูงนี้ แก่สถาบันธรณีฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเท็กซัส และมีหน่วยงานอื่น ๆ จากภาครัฐและมหาวิทยาลัยพันธมิตร*ให้ความช่วยเหลือในการสกัดตัวอย่างไฮเดรตของก๊าซธรรมชาติจากอ่าวเม็กซิโก และศึกษาตัวอย่างเหล่านี้ในรูปแบบตามธรรมชาติของมัน

โครงการดังกล่าวแม้จะมีความเสี่ยงแต่ก็ประสบความสำเร็จ ทีมสามารถรักษาความสมบูรณ์ของตัวอย่างขณะนำกลับขึ้นมาจากเปลือกโลกใต้ทะเล มายังห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัย

“เป็นครั้งแรกที่ตัวอย่างที่มีความสมบูรณ์ตามธรรมชาติของไฮเดรตถูกกู้ขึ้นมาจากแหล่งกักเก็บที่เต็มไปด้วยทรายในอ่าวเม็กซิโก” อาฟู ลิน รองศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเท็กซัสกล่าว ตัวอย่างที่ได้จากเงินทุนสนับสนุนของกระทรวงพลังงานแสดงให้เห็นโอกาสที่ยิ่งใหญ่ในงานวิจัย เนื่องจากเอ็กซอนโมบิลเป็นพันธมิตรกับสถาบันพลังงานของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเท็กซัส ออสติน จึงได้ร่วมมือกับคณะธรณีวิทยาและวิศวกรรมศาสตร์เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับแหล่งกักเก็บไฮเดรตของก๊าซธรรมชาติให้มากขึ้น

นักวิจัยเหล่านี้ได้ตรวจสอบดูว่าแหล่งกักเก็บมีการก่อตัวและมีพฤติกรรมอย่างไรผ่านแบบจำลองแหล่งกักเก็บ การใช้เทคนิคที่ล้ำหน้าทางจุลชีววิทยาและธรณีเคมี รวมถึงความพยายามใหม่ ๆ ในการสังเกตปรากฏการณ์ทางธรณีเคมีและฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นในช่องว่างระหว่างเม็ดตะกอนเล็ก ๆ

บ็อบ คามินสกี้ ที่ปรึกษาด้านเทคโนโลยีเกิดใหม่ของเอ็กซอนโมบิลกล่าวว่า “การมีไฮเดรตมากไม่ได้แปลว่าจะสามารถนำมาใช้งานได้” นักวิทยาศาสตร์ยังจำเป็นต้องทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นกับแหล่งกักเก็บไฮเดรตเมื่อมีการผลิตไฮเดรตของก๊าซธรรมชาติขึ้นมา นั่นจึงจะเป็นตัวกำหนดความสามารถที่จะนำไปพัฒนาเป็นแหล่งเชื้อเพลิงได้

วิธีเดียวที่จะค้นพบว่าไฮเดรตของก๊าซธรรมชาติสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสะอาดได้หรือไม่ คือการเรียนรู้เกี่ยวกับมันให้มากขึ้น และนั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเท็กซัสและเอ็กซอนโมบิลกำลังทำอยู่นั่นเอง

*สำนักงานจัดการพลังงานในมหาสมุทร (Bureau of Ocean Energy Management หรือ BOEM) สำนักสำรวจด้านธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา (U.S. Geological Survey หรือ USGS) มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตท มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวแฮมป์เชียร์ มหาวิทยาลัยโอเรกอนสเตท มหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตัน

 

Tags:   methaneuniversity partnerships
You may also like Text

สำรวจเพิ่มเติม