Potenziali risorse energetiche: la scoperta dei clatrati idrati
I clatrati idrati sono solidi cristallini formati da molecole ospitanti di acqua ghiacciata che racchiudono al loro interno molecole di gas. Secondo la I.U.P.A.C., essi sono composti di inclusione dove gli atomi o le molecole ospiti sono intrappolate in gabbie formate dalla molecola ospite o da un reticolo di molecole ospiti, con il termine “clatrato” che deriva dal latino “clātrātus”, che significa “chiuso da una grata”.
Composti principalmente da gas naturale, idrogeno, solfuro di idrogeno, freon, idrocarburi, gas nobili e anidride carbonica intrappolati in una matrice cristallina di molecole d’acqua, i clatrati idrati si formano ad alte pressioni e basse temperature.
Inizialmente studiati nel lontano 1811 da Sir Humphrey Davy, che identificò per la prima volta clatrati di metano e acqua solidificati ben al di sopra del punto di fusione dell’acqua pura, questi composti hanno da allora svolto un ruolo significativo nell’industria petrolifera. Infatti, gli idrati di clatrato di gas solidificati hanno causato problemi come il blocco dei gasdotti, portando a intensi sforzi per prevenire la loro formazione o rimuoverli.
Tuttavia, i clatrati idrati pongono anche serie problematiche ambientali legate al rilascio di gas, in particolare di metano, nell’atmosfera durante le perforazioni petrolifere, contribuendo agli alti livelli di gas serra e al riscaldamento globale.
Nonostante questi problemi, i clatrati idrati sono considerati una potenziale fonte di energia in quanto contengono una vasta quantità di metano immagazzinato, superiore alle riserve globali combinate di combustibili fossili. Inoltre, la possibilità di intrappolare molecole di anidride carbonica su larga scala potrebbe contribuire a ridurre l’acidificazione degli oceani.
Interessanti prospettive emergono anche nello studio dei clatrati nello spazio, ipotizzando la presenza di idrati di gas naturale su Marte, Saturno, Urano, Nettuno e sui loro satelliti. Ad esempio, su Titano, satellite di Saturno, le condizioni di pressione e temperatura rendono plausibile la presenza di clatrati idrati di gas, con la possibilità di formare gabbie contenenti più molecole ospiti.
In conclusione, i clatrati idrati si presentano come una risorsa energetica potenziale da sfruttare, pur richiedendo una gestione attenta per evitare impatti negativi sull’ambiente. La continua ricerca e sviluppo in questo settore potrebbero portare a nuove scoperte e soluzioni innovative per il futuro dell’energia e dell’ambiente.
