Hidratos
de Metano
O combustível do futuro ou
uma ameaça à humanidade?
Um gelo que queima.
Esta seria a primeira descrição da
combinação cristalina entre
moléculas de metano e moléculas de água,
encontrada em regiões profundas do oceano. Os hidratos de
metano já são considerados, pelos cientistas,
a principal fonte de energia
para o século XXI. A exploração pode, entretanto,
provocar a liberação destes gases e causar
o maior efeito estufa já visto no planeta.
No
início deste ano, a Japan National Oil Company
começou a construção da primeira plataforma para extração de
hidratos de metano do fundo do már Cáspio. Diversas empresas
norte-americanas já investem milhões de dólares na pesquisa
para a tecnologia de extração de metano do fundo do mar.
Embora o material seja abundante, a extração não é um
processo fácil: esta mistura cristalina é muito instável;
vários acidentes já aconteceram, na tentativa de encanar
este gás. O U.S. Geological Survey (USGS) estima que
a quantidade de metano hidratado existente somente nas águas
norte-americanas chegam a 600 trilhões de metros cúbicos de
gás, suficiente para abastecer toda a nação (EUA) por mais
de 2000 anos!
o que são os hidratos
de metano?
Quando
as bactérias digerem a matéria orgânica, no fundo do
mar, liberam moléculas de CH4
(metano).
Estas moléculas acabam "aprisionadas" por cristais
de água, formando os hidratos ou, ainda, se combinam
com o limo e o barro do fundo do oceano, formando
bolhas de gás entre densas camadas de barro.
Uma
estrutura normal de hidrato de metano contém 46
moléculas de água e 8 moléculas de metano. Sua
aparência é como o gelo mas, entretanto, é estável
somente a altas pressões e baixas temperaturas.
Não existe ligação covalente entre o a água e o
metano; o hidrato, quando se funde, libera água
líquida e gás metano.
Antes de 1970, ninguém sabia que hidratos de metano
existiam no fundo do mar, embora estes hidratos não
sejam raros: pelo contrário, eles estão por toda a parte.
Estudos recentes indicaram a presença de grandes depósitos
submarinos de hidratos de metano em praticamente todos os
oceanos, incluindo o litoral brasileiro!
Mais
de 50% de todo o carbono existente no planeta está no fundo
do mar, sob a forma de hidratos de metano. É mais do que
todas as reservas de materiais fósseis, todos os seres vivos
e todas as minas de carvão somadas.
O
"gelo de metano", como também são chamados os hidratos deste
gás, formam-se naturalmente nas regiões profundas, de
alta pressão e baixa temperatura, do oceano, mas
geralmente fica enterrado sob o sedimento marino. O Golfo do
México é um dos poucos lugares one pode ser encontrado
exposto no fundo do oceano. Embora tanto a água como o
metano sejam incolores, muitos hidratos de metano são
coloridos. Os hidratos encontrados no Golfo do México são
amarelo, laranja ou vermelhos. Os encontrados nas Bahamas
são cinza ou azul. As cores devem-se à presença de
bactérias, minerais e outros gases que também são
incorporados nos hidratos.
Os hidratos de metano se formaram, durante milhões de anos,
pela degradação da matéria orgânica, pelas bactérias.
Curiosamente, a abundância relativa do Carbono-12 nos
hidratos de metano é muito mais acentuada do que em amostras
de carbono (orgânico ou mineral) do resto do planeta. Uma
das explicações é que as bactérias exibem uma
seletividade na hora de digerir o material orgânico,
tendendo a "sequestrar" mais Carbono-12 do que seus outros
isótopos.
Embora
muitos considerem estes hidratos uma excelente fonte de
energia, existem cientistas extremamente preocupados: a
exploração indevida ou mesmo um acidente natural, como um
grande terremoto, pode vir a liberar grande parte deste
gás para a atmosfera. O metano também é um gás que causa
o efeito estufa; além disso, na atmosfera, ele se
oxida e gera CO2. A temperatura
do planeta, em uma situação como esta, iria aumentar
drasticamente, as calotas polares iriam derreter e a vida
iria se tornar mais difícil. Por isso nenhum país,
ainda, começou com força total a exploração dos
hidratos de metano.
Em
1984, cientistas suecos observaram a existência de
"chaminés" naturais no fundo do oceano. Havia o
despreendimento constante de gás.
Somente
mais tarde encotraram uma explicação: o gás era o metano,
provindo de hidratos que estavam sendo "esmagados" pela
fricção entre duas placas tectônicas. Estas correntes de
bolhas são chamadas de "cold winds". Algumas vezes, a
origem do gás é a fusão dos hidratos, quando estes estão
próximos a regiões, submarinas, com atividade vulcânica - os
chamados "hot winds". Nestes casos, não somente água
e CH4 são liberados, mas também
pequenas quantidades de H2S e NH3.
A oxidação destes compostos químicos em gás
carbônico, sulfato e nitrato oferece um meio alternativo
de sobrevivência, para muitas espécies, mesmo na
ausência de oxigênio. Estranhas criaturas vivem nas
proximidades dos hidratos de metano. Entre elas, os tube
worms, que formam colônias gigantescas nas áreas de
ocorrência de hot winds.
Criaturas Bizarras
Um
ambiente sem luz ou oxigênio e sob uma enorme
pressão. Embora pareça totalmente inóspito para
qualquer um de nós este é o lar de estranhas
criaturas, os Pogonophora, conhecidos como "tube
worms", ou seja, "vermes tubulares". Observados,
pela primeira vez, em 1900, na Indonésia, hoje já se
conhecem mais de 80 espécies diferentes de
Pogonophora, incluindo algumas que chegam a 1,5
metros de comprimento.
O nome - pogonophora - é a palavra grega para
"portadores de barba", em alusão aos pequenos
tentáculos observados em muitas das espécies de tube
worms.
Certas
bactérias desenvolvem uma relação simbiótica com os
tube worms, garantindo o seu sustento. As bactérias
vivem em um órgão do tube worm chamado trofosomo; de
lá, as bactérias oxidam os sulfetos que saem dos hot
winds. A bactéria obtém energia através da oxidação
do enxofre, e utiliza-a para sintetizar moléculas
maiores de carbonos - o alimento dos tube worms.
Você sabia?
Uma das explicações para o fenômeno no
"Triângulo das Bermudas",
onde vários navios foram "sugados" para o fundo
do mar, cita os hidratos de metano: uma súbita
liberação de grande quantidade deste gás seria
suficiente para afundar um navio.
Obviamente, a descoberta destes hidratos ofereceu uma
possibilidade sem referências na obtenção de energia
para a humanidade. Além disso, a pitoresca biodiversidade
encontrada nestas regiões abriu um campo novo de estudos
para os biólogos - a vida, na ausência de oxigênio, pode
apontar para outros modos de organização de vida
interplanetária. Por outro lado, revelou-se um perigo de
catástrofe: se estes gases forem liberados a humanidade
estará ameaçada. Um perigo que repousa, em silêncio, no
fundo dos 7 mares...
É dificil de saber se, realmente, os hidratos de metano
venham a se tornar uma fonte de combustível. De qualquer
forma, os dias do petróleo abundante estão contados,
e as nações necessitarão, em breve, novas fontes de energia.
Os hidratos de metano podem ser esta fonte.
PORTAL
DE ESTUDOS EM QUÍMICA
Hidratos
de Metano
No
início deste ano, a Japan National Oil Company
começou a construção da primeira plataforma para extração de
hidratos de metano do fundo do már Cáspio. Diversas empresas
norte-americanas já investem milhões de dólares na pesquisa
para a tecnologia de extração de metano do fundo do mar.
Embora o material seja abundante, a extração não é um
processo fácil: esta mistura cristalina é muito instável;
vários acidentes já aconteceram, na tentativa de encanar
este gás. O U.S. Geological Survey (USGS) estima que
a quantidade de metano hidratado existente somente nas águas
norte-americanas chegam a 600 trilhões de metros cúbicos de
gás, suficiente para abastecer toda a nação (EUA) por mais
de 2000 anos!
Quando
as bactérias digerem a matéria orgânica, no fundo do
mar, liberam moléculas de CH4
(metano).
Uma
estrutura normal de hidrato de metano contém 46
moléculas de água e 8 moléculas de metano. Sua
aparência é como o gelo mas, entretanto, é estável
somente a altas pressões e baixas temperaturas.
Não existe ligação covalente entre o a água e o
metano; o hidrato, quando se funde, libera água
líquida e gás metano. 
Mais
de 50% de todo o carbono existente no planeta está no fundo
do mar, sob a forma de hidratos de metano. É mais do que
todas as reservas de materiais fósseis, todos os seres vivos
e todas as minas de carvão somadas. 
O
"gelo de metano", como também são chamados os hidratos deste
gás, formam-se naturalmente nas regiões profundas, de
alta pressão e baixa temperatura, do oceano, mas
geralmente fica enterrado sob o sedimento marino. O Golfo do
México é um dos poucos lugares one pode ser encontrado
exposto no fundo do oceano. Embora tanto a água como o
metano sejam incolores, muitos hidratos de metano são
coloridos. Os hidratos encontrados no Golfo do México são
amarelo, laranja ou vermelhos. Os encontrados nas Bahamas
são cinza ou azul. As cores devem-se à presença de
bactérias, minerais e outros gases que também são
incorporados nos hidratos.
Embora
muitos considerem estes hidratos uma excelente fonte de
energia, existem cientistas extremamente preocupados: a
exploração indevida ou mesmo um acidente natural, como um
grande terremoto, pode vir a liberar grande parte deste
gás para a atmosfera. O metano também é um gás que causa
o efeito estufa; além disso, na atmosfera, ele se
oxida e gera CO2. A temperatura
do planeta, em uma situação como esta, iria aumentar
drasticamente, as calotas polares iriam derreter e a vida
iria se tornar mais difícil. Por isso nenhum país,
ainda, começou com força total a exploração dos
hidratos de metano.
Em
1984, cientistas suecos observaram a existência de
"chaminés" naturais no fundo do oceano. Havia o
despreendimento constante de gás.
Somente
mais tarde encotraram uma explicação: o gás era o metano,
provindo de hidratos que estavam sendo "esmagados" pela
fricção entre duas placas tectônicas. Estas correntes de
bolhas são chamadas de "cold winds". Algumas vezes, a
origem do gás é a fusão dos hidratos, quando estes estão
próximos a regiões, submarinas, com atividade vulcânica - os
chamados "hot winds". Nestes casos, não somente água
e CH4 são liberados, mas também
pequenas quantidades de H2S e NH3.
A oxidação destes compostos químicos em gás
carbônico, sulfato e nitrato oferece um meio alternativo
de sobrevivência, para muitas espécies, mesmo na
ausência de oxigênio. Estranhas criaturas vivem nas
proximidades dos hidratos de metano. Entre elas, os tube
worms, que formam colônias gigantescas nas áreas de
ocorrência de hot winds. 
Um
ambiente sem luz ou oxigênio e sob uma enorme
pressão. Embora pareça totalmente inóspito para
qualquer um de nós este é o lar de estranhas
criaturas, os Pogonophora, conhecidos como "tube
worms", ou seja, "vermes tubulares". Observados,
pela primeira vez, em 1900, na Indonésia, hoje já se
conhecem mais de 80 espécies diferentes de
Pogonophora, incluindo algumas que chegam a 1,5
metros de comprimento. 
Certas
bactérias desenvolvem uma relação simbiótica com os
tube worms, garantindo o seu sustento. As bactérias
vivem em um órgão do tube worm chamado trofosomo; de
lá, as bactérias oxidam os sulfetos que saem dos hot
winds. A bactéria obtém energia através da oxidação
do enxofre, e utiliza-a para sintetizar moléculas
maiores de carbonos - o alimento dos tube worms.