Il metano solido, noto anche con il curioso nome di ghiaccio ardente, altro non è che idrato di metano. Si tratta di un composto in cui il gas è ingabbiato in un reticolo cristallino, formato da molecole di acqua. La materia, dunque, si trova allo stato solido, e non in quello aeriforme tipico del metano che conosciamo e utilizziamo, ad esempio, nelle automobili. Gli idrati di metano sono stabili a basse temperature e si conservano senza patemi in condizioni di alta pressione. Il ghiaccio ardente è molto diffuso presso i fondali oceanici. Scopriamo di più su questa risorsa energetica.
Idrati di metano e loro composizione
L’idrato di metano si presenta come un composto in cui una singola molecola di metano (CH4) è ingabbiata all’interno di un reticolo cristallino. Questa gabbia, se così vogliamo definirla, si costituisce di sei molecole di acqua. In chimica, l’idrato si scrive secondo la formula CH46H20. Si forma in condizioni di bassa temperatura (-15 °C) ed elevata pressione ambientale (20 bar). A causa di queste particolari condizioni, la formazione e la stabilità degli idrati di metano è limitata solo ad alcuni ambienti favorevoli. Principalmente, si tratta di fondali marini. Sono inoltre reperibili nel permafrost e sepolti nei ghiacci più profondi.
Secondo l’US Geological Survey, gli idrati di metano sono – di gran lunga – la fonte di idrocarburi più abbondante al mondo. Nei fondali marini, in particolare, grandi depositi di metano solido si trovano nei pressi dei margini continentali, a profondità comprese tra 350 e 5000 metri. In Europa, un importante studio scientifico (il rapporto Minshull) ha documentato la presenza di grandi volumi di idrocarburo in diverse aree al largo del continente. Questo sarebbe concentrato soprattutto al di sotto della piattaforma occidentale che si estende verso Irlanda e Islanda.
Ciononostante, nel Mediterraneo, ove sono presenti ingenti riserve di gas metano convenzionali, gli idrati sono meno diffusi di quanto ci si aspetterebbe. Probabilmente, ciò si deve al fatto che la formazione di questo composto soffre della presenza di alte concentrazioni di sale nel sottosuolo. Questa, almeno, è l’ipotesi della rivista specializzata Geology.
Conservazione e sfruttamento
Gli idrati di metano, in quanto miscela congelata, sembrano ghiaccio all’occhio nudo. Non appena li si mette a contatto con una fiamma libera, però, iniziano a bruciare. Il soprannome di ghiaccio ardente si deve proprio a questa peculiarità. Tale composto del metano appartiene alla famiglia dei clatrati. Si tratta di un tipo di solido in cui le molecole di gas sono immobilizzate in un reticolo cristallino, composto di acqua. Affinché questa forma di metano resti stabile e docile, è necessaria una temperatura bassa a fronte di una pressione piuttosto alta. In aggiunta, non devono mancare grandi disponibilità di gas e molecole d’acqua.
La scoperta di grandi volumi di metano solido nei fondali dei mari europei, eccezione fatta per il Mediterraneo, come già chiarito, ha sollevato ampie discussioni sui vantaggi di ogni potenziale uso come risorsa energetica così come sui rischi legati all’estrazione, e, ovviamente, all’eventuale scioglimento causato dagli effetti del cambiamento climatico.
Vantaggi e rischi dell’utilizzo degli idrati di metano
Tra i lati positivi legati allo sfruttamento di questo composto, troviamo chiaramente la possibilità di produrre grandi quantità di metano. Secondo diverse stime, queste potrebbero agevolmente soppiantare le risorse di gas naturale convenzionali. I pericoli ambientali, d’altra parte, sono diversi. Questi si devono principalmente all’instabilità del composto, particolarmente sensibile anche a minime variazioni di temperatura e pressione. Il rilascio, durante le attività di estrazione, ma anche come conseguenza del progressivo aumento delle temperature per effetto del cambiamento climatico, rappresenta un rischio tutt’altro che sottovalutabile. Dopotutto, il metano è un gas serra molto potente.
Il metano solido, come risorsa energetica, rappresenta un’opportunità per ridurre la nostra dipendenza dal petrolio e da altri combustibili fossili. Occorre tenere in considerazione l’abbondanza di questo elemento e il fatto che sia possibile, senza grosse difficoltà, ottenere grandi quantità di metano. Questo, com’è risaputo, bruciando libera la minor quantità di carbonio tra tutti gli idrocarburi. Il suo impiego resta però piuttosto rischioso, su numerosi fronti.
Un composto molto instabile
Al variare delle condizioni di pressione e stabilità, il ghiaccio fonde e il metano si libera in forma gassosa. Ciò avviene anche se la variazione è momentanea e non dura più di una manciata di secondi. Questo, naturalmente, rende anche il semplice prelievo di campioni un’operazione complessa. Non appena l’idrato raggiunge la superficie, al termine del processo estrattivo, la maggior parte del metano si disperde. Le attuali tecnologie di cui disponiamo ci consentono di recuperare, sotto forma solida, soltanto una piccola parte dell’elemento portato alla luce.
Va dunque tenuto in considerazione come il rilascio di grandi quantità di metano – sia come conseguenza di un processo estrattivo irresponsabile, sia come effetto del cambiamento climatico – potrebbe avere un serio impatto sul riscaldamento globale. Questo è infatti un gas serra 20 volte più potente dell’anidride carbonica. Estraendolo senza criterio, dunque, si determinerebbe un ulteriore aumento delle temperature. Ciò porterebbe alla fusione di altre grandi quantità di idrati sui fondali, nei terreni ricoperti dal permafrost e al di sotto dei ghiacci polari. Questa destabilizzazione potrebbe causare fenomeni franosi, magari su larga scala, nonché innescare una serie di processi i cui effetti finali sono difficilmente prevedibili.
