Å løse klima- og energiproblemer med gasshydrater

Gasshydrater ligner på is, men er faste krystallinske forbindelser med hulrom dannet av hydrogenbundet vann og som i størrelse gir plass til metan, CO₂ og andre små upolare molekyler. I motsetning til is dannes disse hydratene også ved temperaturer over 0 °C ved høyt trykk. Vann er betegnet som vert og innelukkede gassmolekyler kalles gjester.

Den globale oppvarmingen og økende energietterspørsel er to store utfordringer i hele verden. Karbondioksid (CO₂) er en viktig drivhusgass og Metan (CH₄) er den viktigste komponenten i naturgass. Energiinnholdet i verdens ressurser av naturlige gasshydrater er anslått å utgjøre mer enn det dobbelte av de samlede olje-, gass-, og kullreservene i verden. Hovedfokuset i Chejaras forskningsarbeid har vært produksjonen av CH₄ fra naturgasshydrat. Det eneste reservoaret i verden som i dag produserer gass fra hydrat ligger i Messayokha, Sibir. Produksjonen av CH₄ fra dette reservoaret og andre relevante reservoar i Alaska har vært studert i arbeidet med å utvikle og evaluere hydrat-simulatoren.

Det andre området Chejara har forsket på har vært knyttet opp mot lagring av CO₂ i vanlige reservoar, slik det gjøres i Norge på Utsira og Snøhvit. Dannelse av hydrater ved vanlig reservoarlagring kan redusere vertikal strømning og bidra til å redusere mulige lekkasjer til ovenforliggende hav.

Separate studier av naturlige gasshydrater og CO₂-hydrat, ved hjelp av en nyutviklet simulator RetrasoCodeBright(RCB) for hydratreservoarer, er gjennomført. Et viktig mål var å sjekke mulighetene i RCB for å kunne håndtere hydrat fase-overgang med kinetisk tilnærming. Hydrater i porøse medier er generelt i ikke- likevektstilstand. Likevekt i slike systemer kan ikke oppnås på grunn av overdefinerte parametere som fast temperatur og trykkbetingelser. De kinetiske reaksjonene for hydratdannelse og dissosiasjon for både CO_2- og CH_4-hydrat er blitt implementert i koden som funksjon av temperatur og trykk, og i de fleste tilfeller med kinetiske modeller utledet fra avanserte teoretiske metoder.

Personalia:

Ashok Kumar Chejara (f. 1984) er født og oppvokst i India. Han studerte Kjemisk og prosessteknikk ved Indian Institute of Technology, Delhi 2003-2008. Han jobbet i Reliance Industries for åtte måneder før han startet sin ph.d.-forskning i mai 2009. Foreløpig jobber han som en Petrophysicist i Statoil i Bergen.