冈山大学田中英树教授的研究小组在世界上首次阐明了物质吸附在甲烷水合物上的机理。问题是天然气的一些运输会导致甲烷水合物堵塞管道,这可能是避免这种情况的线索。

 甲烷水合物是水和甲烷结合形成的晶体,是天然气的一种,也叫烧冰。它存在于海底和永久冻土中,作为一种新能源正受到关注。如果条件满足,它也可能发生在输送天然气的管道中,这可能会堵塞管道。这项措施在全世界每年花费高达 500 亿日元。

 据认为,造成管道堵塞的原因是甲烷水合物的晶体吸附了表面的各种物质。在这项研究中,我们使用超级计算机“K 计算机”模拟了物质对甲烷水合物的吸附。作用于物质之间的吸引力可以来自能量或熵。熵是考虑分子在液体和气体中运动时的一个重要概念,代表分子的分散程度。迄今为止,人们一直认为物质在甲烷水合物上的吸附是由于能量产生的吸引力。然而,作为使用 K 计算机模拟的结果,很明显来自熵的吸引力正在起作用。

 通过推翻先前预测的机制,有可能开发出全新的药物来阻止管道堵塞。它可能有助于减少目前正在投资的巨额成本。它也将成为甲烷水合物开采和推广不可或缺的技术,作为一种新能源备受关注。

资料来源:[冈山大学] 阐明甲烷水合物表面的分子吸附机制

冈山大学

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