岡山大學田中秀樹教授所領導的研究團隊在世界上第一個闡明了甲烷水合物吸附物質的機制。天然氣運輸系統的某些部分會產生甲烷水合物,導致管道堵塞,這已經成為一個問題,但這可能是如何避免這個問題的線索。

 甲烷水合物是天然氣的一種,甲烷與水化合而成的晶體,也稱為燃燒冰。它存在於海底和永久凍土中,並作為新能源供應源而受到關注。如果條件合適,它也可能發生在輸送天然氣的管道中,並可能堵塞管道。全球每年為此措施花費 500 億日圓。

 據認為,管道堵塞的原因是甲烷水合物晶體在其表面吸附了各種物質。在這項研究中,我們使用超級電腦K來模擬物質對甲烷水合物的吸附。物質之間作用的吸引力來自於能量和熵。在考慮液體和氣體中分子的運動時,熵是一個重要概念,它表示分子分散的程度。到目前為止,人們認為物質在甲烷水合物上的吸附是由於能量產生的吸引力。然而,使用 K 計算機進行模擬的結果表明,熵確實存在吸引力。

 推翻先前預測的機制可能會導致開發出全新的藥物來抑制管道堵塞。它可能有助於減少目前所花費的巨額成本。這也將是開採和傳播作為新能源而備受關注的甲烷水合物的重要技術。

資料來源:[岡山大學] 闡明甲烷水合物表面的分子吸附機制

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