Apa itu clathrate?

Clathrate adalah jenis hidrat, atau senyawa air, di mana molekul zat lain terperangkap dalam struktur seperti kandang yang terdiri dari molekul air.Molekul yang terperangkap biasanya gas pada tekanan dan suhu normal.Clathrate adalah padatan seperti es yang umumnya terbentuk pada tekanan tinggi dan suhu rendah.Di antara yang paling terkenal dan paling banyak dipelajari adalah metana hidrat yang terjadi secara alami dalam endapan besar di bawah dasar laut di banyak bagian dunia.Ini mungkin menjadi sumber energi potensial, tetapi ada juga kekhawatiran bahwa pelepasan tiba -tiba sejumlah besar metana clathrate, mungkin didorong oleh pemanasan global, bisa menjadi bencana.Molekul diatur untuk membentuk 12 wajah pentagonal, dengan pusat berlubang yang dapat ditempati oleh "molekul tamu."Struktur ini pada dasarnya disatukan oleh ikatan hidrogen antara molekul air, tetapi distabilkan oleh molekul tamu.Karena dodecahedra tidak dapat dikemas bersama untuk mengisi semua ruang yang tersedia, bentuk polihedral lainnya juga terjadi, sehingga kisi terbentuk.Karena variasi dalam bentuk kandang ini, dan fakta bahwa tidak semua kandang harus ditempati, clatrates tidak dapat diberikan formula kimia yang tepat.Senyawa ini terjadi dalam jumlah besar di berbagai lokasi di sekitar tepi semua benua dan di daerah permafrost Siberia dan Alaska.Diperkirakan bahwa endapan ini merupakan cadangan hidrokarbon terbesar di planet ini, jauh melebihi cadangan yang diketahui dari batubara, minyak dan gas alam.Mereka dianggap telah terbentuk dari metana yang diproduksi oleh aktivitas mikroba dalam kondisi anaerob dalam sedimen tepat di bawah permukaan dasar laut atau di tanah di mana suhu cukup rendah.Bahkan di daerah tropis, suhu dasar laut cukup rendah untuk pembentukan clathrate, di mana tekanan memungkinkan mereka untuk memperkuat pada beberapa derajat di atas titik beku.

Mengingat sejumlah besar metana yang disimpan dalam endapan ini, mereka telah dianggap sebagai potensiSumber gas alam.Namun, mungkin ada kesulitan teknis serius yang terlibat dalam ekstraksi yang membuatnya tidak ekonomis.Uni Soviet membuat sejumlah upaya yang tidak berhasil untuk mengekstrak gas dari deposit serat permafrost Siberia selama 1960 -an dan 1970 -an.Ada juga kekhawatiran bahwa metode yang digunakan untuk melepaskan gas yang terperangkap dapat mengacaukan endapan, yang berpotensi menyebabkan penurunan dan tanah longsor.Mereka tidak stabil di luar kondisi suhu dan tekanan di mana mereka terjadi dan ada kekhawatiran bahwa pemanasan global dapat membuat mereka tidak stabil.Ini menimbulkan ancaman dua kali lipat.

Pertama, pencairan es clathrate yang dicampur dengan sedimen di tepi benua dapat menghasilkan tanah longsor besar dan akibat tsunami.Ada bukti dari masa lalu geologis yang relatif baru bahwa ini mungkin terjadi di lepas pantai Norwegia.Kedua, metana adalah gas "rumah kaca" yang kuat yang menjebak panas di atmosfer hingga tingkat yang lebih besar daripada karbon dioksida.Pelepasan tiba -tiba gas ini dapat mempercepat pemanasan global, yang pada gilirannya mungkin menyebabkan destabilisasi lebih lanjut.Sekali lagi, ada bukti geologis bahwa ini mungkin terjadi di masa lalu melalui proses alami dan, pada 2011, kekhawatiran khusus tentang metana hidrat dalam deposit permafrost.