Problemi ambientali e di perforazione connessi alla produzione degli idrati del metano

Nei fondali oceanici e nel permafrost delle zone artiche si trova una enorme quantità di gas naturale contenuto negli idrati (composti di solito da CH4 per oltre il 95%) che occupano, almeno parzialmente i pori presenti nei sedimenti; tale gas contiene oltre il doppio del carbonio organico presente in tutti gli altri combustibili fossili esistenti nel nostro pianeta. Non tutto questo gas è tecnicamente estraibile in quanto molte volte si trova disperso in piccole percentuali nei sedimenti ovvero si trova in formazioni con permeabilità piccola o nulla. Si ritiene pertanto che solo una piccola percentuale possa essere prodotta economicamente. Tuttavia, anche se si riuscisse a produrne solo l’1%, si otterrebbe abbondanza di gas naturale per un lungo periodo di tempo. La dissoluzione degli idrati richiede lo spostamento degli idrati dalla zona di stabilità a quella di instabilità; questo si può ottenere attualmente mediante tre processi: la diminuzione della pressione, il riscaldamento (metodi termici), l’iniezione di inibitori. L’applicazione in sito di tali tecniche pone svariati problemi, relativi soprattutto alla dispersione di calore nelle rocce vicine ed alla realizzazione di una superficie di contatto sufficiente a rendere economico il processo. Sono inoltre estremamente carenti le informazioni sui parametri che influenzano i diversi processi, pochissime sono inoltre le prove sperimentali eseguite in impianti pilota; attualmente è quindi impossibile ottenere nella maggior parte dei casi produzioni valide sul piano economico. Inoltre la tecnica di perforazioni in formazioni contenenti idrati presentano molte difficoltà ed in particolare hanno messo in evidenza gravi pericoli di instabilità del pozzo e di possibili fughe di gas. La coltivazione degli accumuli di idrati pone infine problemi ambientali (Lerche et Bagirow,1998, ASSOCIATED PRESS, 2003, Beauchamp, 2004, etc.) che, se non gestiti accuratamente, posso portare a gravi incidenti, si ricorda in particolare che: - la dissociazione degli idrati provoca il peggioramento delle caratteristiche meccaniche dei sedimenti dando così luogo talora a fenomeni di subsidenza, a crolli o a frane improvvisi; se tali crolli, specie se interessano grandi masse di terreni, si verificano nei fondali marini, possono provocare maremoti con disastri di enorme entità; - nel caso di depositi siti nei fondali marini le fughe di grandi quantità di gas porta al pericolo di affondamento delle navi o delle piattaforme galleggianti di perforazione e di produzione: o per la formazione di grandi bolle di gas, che provocano l’instabilità dei natanti, o per l’emulsione del gas stesso nell’acqua con conseguente diminuzione della spinta di galleggiamento ed affondamento dei natanti stessi; - le fughe di gas, a terra ed a mare, possono in ogni caso provocare scoppi od incendi con pericolo per il personale e distruzioni delle strutture; - le possibili emissioni di CH4, gas con forte effetto serra, potrebbero portare a sensibili variazioni climatiche. Allo stato attuale, le conoscenze sulle potenzialità effettiva dei giacimenti di idrati, nonché delle tecniche di perforazione e di produzione ed i relativi pericoli sono ancora agli inizi essendo ancora pochissime le prove in situ ed estremamente carenti gli studi sui parametri che caratterizzano i vari tipi di sedimenti contenenti idrati. Tuttavia diversi grandi paesi tra cui: USA, Canada, Russia, Giappone, Cina (Rach, 2004, Tian-Min et al., 2004, Matsuzawa et Umezu, 2006) credono nel loro futuro sfruttamento ed hanno impostato una vasta campagna di studi e ricerche, sia in situ, sia in laboratorio, sia su modelli, ed i tecnici più ottimisti prevedono di poter produrre commercialmente il primo gas dai depositi più facilmente coltivabili entro 15-20 anni.