Penelitian Adanya Perubahan Iklim Melalui Gas Hidrat – Penelitian baru dari Universitas Texas di Austin telah menjelaskan sebuah misteri penting tentang formasi hidrat gas alam dan, dalam melakukan hal itu, para ilmuwan maju untuk dapat memahami bagaimana gas hidrat dapat berkontribusi terhadap perubahan iklim dan keamanan energi.
Penelitian ini menggunakan model komputer gelembung gas yang mengalir melalui deposit hidrat, sebuah fenomena umum yang menurut model yang ada, seharusnya tidak mungkin didasarkan pada fisika.
Hidrat merupakan salah satu komposisi kimia yang telah kami ketahui sejak lama di laboratorium kami, tetapi baru akhir-akhir ini zat itu disadari keberadaannya. sbobet88
Jadi mungkin tiga puluh tahun yang lalu mereka dikenal selalu ada di dasar laut dan jika Anda membawanya ke permukaan maka mereka akan segera mencair sehingga mereka jarang bisa diawetkan. Model baru ini membantu menjelaskan bagaimana beberapa endapan tumbuh menjadi reservoir hidrat gas alam besar-besaran, seperti yang ditemukan di bawah Teluk Meksiko. americandreamdrivein.com
Pada 40-an, para ilmuwan Soviet berhipotesis keberadaan deposit gas hidrat di zona tersebut. Pada tahun 60an, mereka juga menemukan deposit hidrat gas pertama di utara USSR. Mulai saat ini, hidrat gas mulai dianggap sebagai sumber bahan bakar potensial. Secara bertahap, penyebarannya yang luas di lautan dan ketidakstabilan dengan meningkatnya suhu terungkap. Oleh karena itu, sekarang hidrat gas alam menarik perhatian khusus sebagai sumber bahan bakar fosil yang memungkinkan, serta sebagai peserta dalam perubahan iklim.
Ada beberapa bentuk yang berbeda, tetapi kebanyakan dari mereka berbentuk seperti air. Gas-gas itu terbentuk di tekanan yang tinggi dan suhu yang rendah, mereka tidak akan terbentuk di permukaan laut pada situasi yang normal.
Mereka terbentuk di bawah permukaan dasar lautan, bukan di bawah lempeng lautan karena di sana terlalu dangkal dan tidak memiliki tekanan maupun temperatur yang tinggi.
Sebuah makalah yang menggambarkan penelitian ini diterbitkan 16 Februari 2020, dalam jurnal Geophysical Research Letters.
Gas hidrat adalah zat es di mana molekul gas, biasanya metana, terperangkap dalam kurungan es air di bawah tekanan tinggi dan suhu rendah. Mereka ditemukan secara luas di alam, rumah sebagian kecil dari karbon organik dunia dan bisa menjadi sumber energi masa depan. Namun, masih banyak pertanyaan tentang bagaimana endapan hidrat terbentuk dan berevolusi. Metana hidrat terdiri dari metana dan air yang terdapat di bawah dasar lautan dan di lapisan es dalam jumlah yang sangat besar. Para ilmuwan memperkirakan ada sekitar 500 – 2500 gigatons karbon di bawah permukaan dasar laut dan yang tersimpan pada permafrost ada sekitar 400 gigaton karbon, sedangkan total karbon yang berada di atmosfer saat ini sekitar 700 gigaton.
Metana merupakan gas rumah kaca yang kuat, para ilmuwan khawatir jika pemanasan global menyebabkan terlepasnya metana dalam jumlah yang besar ke atmosfer Bumi, itu akan menghasilkan bencana yang besar bagi umat manusia maupun hewan-hewan.
Salah satu pertanyaan seperti itu diajukan oleh pengamatan di lapangan yang melihat metana mengalir bebas sebagai gas melalui deposit hidrat di bawah permukaan. Yang membingungkan para ilmuwan adalah bahwa dalam kondisi di mana hidrat terjadi, metana seharusnya hanya ada sebagai hidrat, bukan sebagai gas bebas. Untuk memecahkan misteri gas yang mengalir bebas, tim peneliti UT yang dipimpin oleh Dylan Meyer, seorang mahasiswa pascasarjana di Sekolah Geosains UT Jackson, menciptakan kembali di laboratorium apa yang mereka lihat di lapangan.
Dengan menggunakan data ini, mereka berhipotesis bahwa ketika bentuk hidrat dalam deposit juga bertindak sebagai penghalang antara gas dan air, membatasi kecepatan di mana bentuk hidrat baru, dan memungkinkan banyak gas untuk menggelembung melalui deposit. Mereka mengembangkan ide ini menjadi model komputer dan menemukan bahwa model tersebut cocok dengan hasil eksperimen. Ketika ditingkatkan, mereka juga mencocokkan bukti dari studi lapangan, menjadikannya model pertama dari fenomena yang berhasil melakukan keduanya. Yang terpenting, model ini menunjukkan bahwa gas yang mengalir melalui permukaan bawah tanah dapat terakumulasi menjadi reservoir hidrat besar yang terkonsentrasi, yang dapat menjadi target yang cocok untuk sumber energi masa depan.
“Model ini secara meyakinkan mereproduksi serangkaian hasil eksperimen independen, yang sangat mendukung konsep dasar di baliknya,” kata Meyer. “Kami percaya model ini akan menjadi alat penting untuk studi di masa depan yang menyelidiki evolusi waduk hidrat besar yang sangat terkonsentrasi yang mengalami aliran gas yang relatif cepat melalui media berpori.”
Studi ini adalah pertama kalinya model semacam ini dibangun menggunakan data dari eksperimen yang dirancang untuk meniru proses aliran gas. Tim menghasilkan deposit hidrat mereka sendiri di laboratorium menggunakan campuran pasir, air dan gas dan menciptakan kembali kondisi ekstrim yang ditemukan di alam. Upaya mereka memberi mereka data yang realistis dan relevan untuk mengembangkan model mereka.
Rekan penulis Peter Flemings, seorang profesor di Sekolah Jackson, mengatakan bahwa memahami bagaimana gas metana bergerak melalui lapisan hidrat di bawah permukaan adalah penting untuk memahami peran metana dalam siklus karbon dan kontribusinya yang potensial terhadap pemanasan global.
“Makalah ini memberikan model yang elegan dan sederhana untuk menjelaskan beberapa eksperimen yang sangat menantang,” kata Flemings.
Eksperimen penelitian dilakukan di laboratorium khusus di Jackson School, tetapi model tersebut adalah hasil kolaborasi lintas kampus antara dua sekolah UT, Sekolah Jackson dan Sekolah Teknik Cockrell.
Meyer, Flemings dan Kehua You, seorang ilmuwan penelitian di Institut Texas untuk Geofisika (UTIG), telah mengembangkan kode komputer asli untuk menjelaskan hasil eksperimen mereka, tetapi tidak sampai mereka bekerja sama dengan David DiCarlo, seorang associate professor di UT Cockrell School of Engineering, yang menunjukkan kepada mereka bagaimana hasilnya dapat disajikan dengan menggunakan matematika analitis, bahwa mereka dapat berhasil mengatasi masalah dengan cara yang mencerminkan apa yang mereka lihat di alam.
Makalah ini adalah puncak dari penelitian pascasarjana Meyer dan dibangun di atas dua makalah yang diterbitkan sebelumnya yang berfokus pada hasil percobaan laboratoriumnya. Meyer lulus pada 2018 dengan gelar doktoral dari Jackson School dan sekarang menjadi peneliti postdoctoral di Academia Sinica di Taipei.
Penelitian ini didanai oleh Departemen Energi AS (DOE) dan merupakan bagian dari kemitraan yang lebih luas antara DOE dan The University of Texas di Austin untuk menyelidiki simpanan metana hidrat di Teluk Meksiko.
Banyak percobaan laboratorium yang dimasukkan ke dalam penelitian saat ini dilakukan oleh Meyer di UT Pressure Core Center, sebuah laboratorium di Sekolah Jackson yang dilengkapi untuk menyimpan dan mempelajari inti bertekanan yang diambil dari deposit metana hidrat alami pada tahun 2017 dengan fasilitas yang sangat lengkap dan yang tetap menjadi satu-satunya penelitian terbaik dihasilkan oleh universitas terebut.