¿Qué es un clatrato?
Un clatrato es un tipo de hidrato o compuesto de agua, en el que las moléculas de otra sustancia están atrapadas dentro de una estructura de jaula compuesta de moléculas de agua. La molécula atrapada suele ser un gas a presión y temperatura normales. Los clatratos son sólidos similares a hielo que generalmente se forman a altas presiones y bajas temperaturas. Entre los más conocidos y más estudiados se encuentra un hidrato de metano que ocurre naturalmente en grandes depósitos bajo el fondo marino en muchas partes del mundo. Estos pueden ser una fuente potencial de energía, pero también existe la preocupación de que una liberación repentina de grandes cantidades de metano de clatrato, tal vez provocado por el calentamiento global, podría ser desastroso.
La unidad básica de la mayoría de los clatrates es una dodecaedro compuesta de 20 moléculas de agua dispuestas para formar 12 caras pentagonales, con un centro de hueco es ocupada por una "molécula invitada" "." La estructura se mantiene esencialmente unida por enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua, pero estabilizada por las moléculas de invitados. Desde la dodecahEDRA no se puede empacar para llenar todo el espacio disponible, también se producen otras formas poliédricas, de modo que se forme una red. Debido a esta variación en las formas de la jaula, y al hecho de que no todas las jaulas están necesariamente ocupadas, los clatratos no pueden recibir fórmulas químicas precisas. Las moléculas de invitados de clatrato pueden ser gases de hidrocarburos, como metano o etano, oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono.
El hidrato de metano es el compuesto de clatrato que ha generado el mayor interés. Este compuesto ocurre en grandes cantidades en varios lugares alrededor de los bordes de todos los continentes y en las regiones de permafrost de Siberia y Alaska. Se ha estimado que estos depósitos constituyen la reserva más grande de hidrocarburos en el planeta, que excede las reservas conocidas de carbón, petróleo y gas natural. Se cree que se formaron a partir de metano producido por actividad microbiana en las condiciones anaeróbicas In sedimentos justo debajo de la superficie del fondo marino o en tierra donde las temperaturas son suficientemente bajas. Incluso en las regiones tropicales, las temperaturas del fondo marino son lo suficientemente bajos para la formación de clatrato, donde la presión les permite solidificarse a unos pocos grados por encima del punto de congelación.
Dadas las grandes cantidades de metano almacenadas en estos depósitos, se han considerado como una fuente potencial de gas natural. Sin embargo, puede haber serias dificultades técnicas involucradas en su extracción que lo hacen no económico. La Unión Soviética realizó una serie de intentos fallidos de extraer gas de los depósitos de clatrato de permafrost siberiano durante los años sesenta y setenta. También existe la preocupación de que los métodos utilizados para liberar el gas atrapado pueden desestabilizar los depósitos, lo que podría conducir a la hundimiento y los deslizamientos de tierra.
Aunque los depósitos de clatrato pueden representar un enorme recurso energético sin explotar, también podrían representar un peligro grave. No son estables fuera de la temperatura y relaciones públicasCondiciones de esencia donde ocurren y existe la preocupación de que el calentamiento global pueda hacerlas inestables. Esto plantea una doble amenaza.
En primer lugar, la fusión del hielo de clatrato mezclado con sedimentos en los bordes continentales podría dar lugar a deslizamientos de tierra masivos y consecuentes tsunamis. Hay evidencia del pasado geológico relativamente reciente de que esto puede haber sucedido en la costa de Noruega. En segundo lugar, el metano es un potente gas "invernadero" que atrapa el calor en la atmósfera en un grado aún mayor que el dióxido de carbono. La liberación repentina de grandes cantidades de este gas podría acelerar el calentamiento global, lo que a su vez podría causar una mayor desestabilización. Una vez más, existe evidencia geológica de que esto puede haber sucedido en el pasado a través de procesos naturales y, a partir de 2011, una preocupación particular sobre el hidrato de metano en los depósitos de permafrost.