岡山大學田中英樹教授的研究小組在世界上首次闡明了物質吸附在甲烷水合物上的機理。問題是天然氣的某些運輸會導致甲烷水合物堵塞管道,這可能是避免這種情況的線索。

 甲烷水合物是水和甲烷結合形成的晶體,是天然氣的一種,也叫燃燒冰。它存在於海底和多年凍土中,作為一種新能源而備受關注。如果滿足條件,它也可能發生在輸送天然氣的管道中,這可能會堵塞管道。這項措施在全球每年花費高達 500 億日元。

 認為管道堵塞的原因是甲烷水合物的晶體吸附了表面的各種物質。在這項研究中,我們使用超級計算機“K計算機”模擬了物質在甲烷水合物上的吸附。作用在物質之間的吸引力可以來自能量或熵。當考慮分子在液體和氣體中的運動時,熵是一個重要的概念,它代表了分子的分散程度。迄今為止,人們一直認為物質在甲烷水合物上的吸附是由於來自能量的吸引力。然而,作為使用 K 計算機進行模擬的結果,很明顯來自熵的吸引力正在發揮作用。

 通過推翻先前預測的機制,將有可能開發出全新的藥物來阻止管道堵塞。它可能有助於降低目前投資的巨額成本。它也將成為甲烷水合物開采和推廣不可或缺的技術,作為一種新能源而備受關注。

資料來源:[岡山大學] 闡明甲烷水合物表面的分子吸附機理

岡山大學

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