Metan hidratlar, bilinen adıyla “Yanan Buz”lar katı kristal yapıda olup deniz ve okyanus tabanlarında bulunmaktadır. Bir buz kristalinin yanması özellikle ilgi çekmesinden ziyade anlaşılması zor bir durumdur. Ancak buz kristali içerisinde metan gazı bulunması bütün bu gizemli perdeyi kaldırmaktadır. Metan hidratların kristal yapısı ısıya karşı hassas olup mekaniksel dayanıklılık olarak güçlü yapıdadır. Bu kristal yapılar içerisinde gazlar hapsolmaktadırlar ve bu gazlar genellikle metan gazı olmaktadır. Denizin en altında buza benzer yapıda bulunun, sudan oluşan ve sadece yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta kararlı durumda bulunan bir yakıttır. Metan hidratlar kırılgan hassas yapılardır. Metan hidratlar okyanus tabanında saklanmaktadır. Yakın zamanda incelenmiş bir denizaltı keşfi olarak Kuzey Atlantik Svalbard kıyılarında görülen metan hidrat kristali ve küresel ısınma ile ilişkisi hakkında bir çalışmadan bahsetmek istiyorum.
Bu görüntü 385 metre derinlikteki karbonat tortularını göstermektedir. Credit: GEOMAR
Kuzey Atlantik’in Svalbard kıyılarında bilim insanları gaz yanmalarını düzenli olarak tespit ediyorlar. Özellikle metan hidratların kendi kendine oluşumu hala belirsizliğini korumaktadır ama küresel ısınma onların çözülmelerine neden olan hipotez olarak bilinmektedir. Geçmiş yıllarda GEOMAR- Kiel Okyanus Araştırmaları için Helmholtz Merkezi tarafından bu gaz yanmaları açıkça belirlenmişti. 2008 yılında metan gazı çıkışları görülmeye başlanmış. Prof. Christian Berndt bu çalışmanın liderliğini yapmaktadır. Bu gaz derinlerden meydana gelmektedir, hidratlar normalde kararlı katı kristal yapıda olduğu bilinmektedir. Peki gaz çıkışının temel nedeni nedir?
Yanan buz olarak ifade ettiğimiz metan hidrat parlamalarına ait bir görüntü.
Göreceli olarak çok küçük bir ısı verildiğinde bu yapılar eriyebilmektedir. En belirgin varsayımlardan birisi küresel ısınmadır. Küresel ısınma Kuzey Atlantik bölgelerinin içlerine doğru zaten yayılmıştır. Alman denizaltı aracı JAGO (bir batiskaf, deniz diplerinde araştırma yapmak için kullanılır) doğal nedenlerden dolayı metan gazı çıkışı olduğunu söylemektedir. Bölgedeki mevsimsel sıcaklık değişimleri kararlı olan gaz hidrat bölgesini bir kilometreden daha fazla yukarı itmektedir. Buna ilaveten deniz tabanında metan sızıntılarının çevresinde karbonat yapılar elde edilmiş ve bu karbonat yapılar orada muhtemel birkaç bin yıldır var olan ve devam eden gaz çıkışı olduğunu göstermektedir. Bu yüzden sadece bu bölgeler değil diğer kutup bölgelerinde de metan gazı çıkışı olma ihtimali yüksektir. Çünkü yukarıda bahsedildiği gibi küçük bir ısı bu gazı ortaya çıkarmaktadır. Dünya üzerinde küresel ısınmadan etkilenen ilk bölgelerin kutup bölgeleri olduğu bilindiğinden o bölgelerdeki metan gazı çıkışı büyük ihtimalle olmaktadır. Metan gazı güçlü bir sera gazı etkisi yaratmakta olup iklim değişikliği açısından oldukça büyük bir risk oluşturmaktadır. Büyük miktarlarda metan gazının açığa çıkması iklim değişikliğinin hızlandıracaktır. Bu nedenle, Prof Berndt “Svalbard dışındaki kritik bölgelerde uzun vadeli izlemeye devam etmek gerektiğini” söylemiştir.
Küresel ısınma açısından tehlike bildiren metan hidratlar enerji üretimi açısından bir gelecek vaat etmektedir. Metan hidrat yataklarının bulunması geçmişte şimdiki kadar önemli olmasa da bilim insanları bu metan yataklarından metan gazı elde etmeyi incelemiştir. Özellikle 1930’lu yıllarda Hammerschmidt’in, soğuk bölgelerde gaz hidratların doğal gaz boru hatlarını tıkadığını belirlemesinin ardından hidrat çalışmaları hızlanmıştır. Küresel tahminler önemli ölçüde farklı olsa da, hidrat şeklinde olşan metanların enerji içeriği muazzamdır. Muhtemelen tüm diğer bilinen fosil yakıtların kombinasyonlarının enerji içeriğini aşmaktadır. Buna rağmen gelecekte üretim hacimleri kurgusaldır. Çünkü Hidrattan metan üretimi küçük ölçekli deneyler haricinde belgelenmiş değildir.
Ülkemizde Karadeniz’de de metan hidrat kristallerinin bulunması özellikle enerji açısından öneme sahip olmaktadır. Bu kristaller gerekli güvenlik şartları sağlanarak sondaj yöntemiyle çıkarılmaktadır. Ancak bahsedildiği gibi metan gazı küresel iklim değişikliğini olumsuz yönde hızlandırmaktadır. Bu nedenle gerektiğinden daha fazla tedbirli olmak önemlidir.
Polat Narin, BSc.
Gazi Üniversitesi Nanoölçek Aygıtlar ve Taşıyıcı İletimi Grubu – Kuark Bilim Topluluğu
Kaynaklar:
- http://phys.org/news/2014-01-methane-hydrates-global.html
- http://energy.gov/fe/science-innovation/oil-gas-research/methane-hydrate
- http://web.deu.edu.tr/seislab/tr_gazhidrat.html
