Uma equipe de pesquisa KAIST identificou a formação de hidratos de gás natural, o chamado gelo inflamável, formado nos oceanos. O professor Tae-Hyuk Kwon do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental e sua equipe descobriram que os minerais de argila em depósitos sedimentares ricos em argila promovem a formação de hidratos de gás e propuseram o princípio da formação de hidratos de gás nas camadas sedimentares argilosas.

Os hidratos gasosos são estruturas cristalinas semelhantes a gelo, compostas por moléculas de água ligadas por hidrogênio que encapsulam as moléculas de gás. Eles também são conhecidos como gelo ardente. Os depósitos são tão grandes que os pesquisadores os estão explorando como uma fonte alternativa de energia. Convencionalmente, acreditava-se que a formação de hidratos gasosos é limitada em depósitos sedimentares de argila; Contudo, a abundância inesperada de hidratos de gás natural em depósitos sedimentares ricos em argila oceânica levantou a questão de como eles se formaram.

As superfícies dos minerais de argila naturais são carregadas negativamente, e, portanto, inevitavelmente geram interações físico-químicas entre argila e água. Essas interações argila-água têm um papel crítico na ocorrência de hidratos de gás natural em formações sedimentares ricas em argila.

Contudo, pesquisadores encontraram dificuldade em analisar a formação de hidratos por causa dos cátions contidos nas partículas de argila, que equilibram as cargas superficiais da argila. Portanto, partículas de argila inevitavelmente liberam os cátions quando misturadas com água, o que complica a interpretação dos resultados experimentais.

Para superar essa limitação, a equipe polarizou as moléculas de água com um campo elétrico e monitorou os tempos de indução das moléculas de água formando hidratos gasosos. Eles descobriram que 10 kV / m de campo elétrico promoveu a nucleação de hidrato de gás sob certas condições, em vez de desacelerá-la, devido à quebra parcial dos aglomerados de água ligados por hidrogênio e à redução da energia térmica das moléculas de água.

Professor Kwon disse, "Através desta pesquisa, obtivemos uma melhor compreensão da origem da ocorrência de hidratos de gás em depósitos sedimentares ricos em argila. No futuro próximo, logo seremos capazes de produzir gás metano comercialmente a partir de depósitos de hidrato de gás natural. "

Essa pesquisa, liderado pelo candidato a PhD Taehyung Park, foi publicado online em Ciência e Tecnologia Ambiental em 3 de fevereiro.