Метан и другие газообразные углеводороды, добываемые в природных месторождениях, традиционно транспортируют по трубопроводам или в баллонах. У данного способа есть свои преимущества и свои недостатки, в основном экономические. Сегодня химики разрабатывают новый вид транспорта газа — в виде порошка.

Группа учёных под руководством профессора Эндрю Купера (Andrew Cooper) из университета Ливерпуля (University of Liverpool) придумала, как хранить природный газ в "сухой воде".
Купер и его коллеги обнаружили, что газообразный метан (CH4) можно аккумулировать в смеси, которую условно можно назвать "сухой водой". Она образована из мелкодисперсного кварца и воды (на вид обычный белый порошок).

Метан реагирует с водой, образуя кристаллический материал (газовый гидрат метана), в котором отдельные молекулы газа сидят в водяных "клетках" (отсюда другое название этих соединений – клатраты).
Подобное вещество образуется и в природе, когда вода смешивается с простейшим углеводородом при высоком давлении и низкой температуре. Известно, что крупные залежи кристаллической субстанции существуют глубоко на морском дне.

Повышение уровня общемировой температуры может привести к разложению гидрата на составляющие и высвобождению этого парникового газа, а значит, к дальнейшему повышению температуры атмосферы. Именно этот механизм привёл к драматическим изменениям климата в далёком прошлом. Но об этом мы лучше поговорим в другой статье, а пока посмотрим, что же сулит "сухой метан" на практике.

В первую очередь новая разработка найдёт применение в транспортировке природного газа (большую часть которого составляет именно CH4). Новый материал может быть использован как альтернатива трубопроводам.

Профессор Денди Слоан (Dendy Sloan) из горно-технического училища Колорадо (Colorado School of Mines), не принимавший участия в данном исследовании, отмечает, что затея имеет смысл, так как 70% природных хранилищ этого газа невелики по размерам и к ним экономически невыгодно тянуть трубы.

Отметим, что нечто подобное уже пытались разрабатывать многие научные группы мира, для этих целей использовались гелий и азот, простые соединения углерода, полимеры и множество куда более экзотических веществ. А японская фирма Mitsui Engineering and Shipbuilding даже создала опытный проект корабля, создающего "сухой метан", перевозящего его, а заодно и потребляющего часть для собственных нужд.

Другой вариант практического применения: сухое горючее для автомобилей. Отметим, что транспортные средства на метане (например вот такие усовершенствованные) не только меньше загрязняют окружающую среду, но и имеют больший КПД двигателя.

Однако не всё так просто, ведь химикам из Ливерпуля до сих пор не удалось решить ряд проблем.

Как мы уже сказали, гидрат образуется только при низкой температуре и высоком давлении, да и то очень медленно. Всё из-за того что образующаяся на поверхности капель воды плёнка вещества перекрывает центры для нового роста. Эту преграду можно было бы преодолеть, интенсивно перемешивая воду с газом. Однако организация подобного процесса сложна и стоит больших денег.

Впрочем, группа Купера нашла решение, заменив обычную воду "сухой". Учёные фактически разделили массив жидкости на множество мелких стабильных капель, тем самым значительно увеличив площадь поверхности, которая контактирует с газом.