Brandend IJs

Brandend IJs

Ergens in Ottawa in Canda, in een kelder van een laboratorium staat een grote ijskast, met daarin een metalen apparaat, een wetenschappelijke ijsmachine. Tot zover niets bijzonders. Maar het ijs dat daaruit komt heeft een zeer vreemde eigenschap. Eén vlammetje erbij en het geeft een steekvlam. Als de vlam uitdooft ligt er nog een klein plasje water. De Geological Survey van Canada maakt in de ijskast brandend ijs of in meer wetenschappelijke terminologie; kunstmatig gashydraat. Als er bij voldoende hoge druk en lage temperatuur gas in water terecht komt, ook weer in de voldoende hoeveelheden, dan gaat het water bevriezen tot een zeer speciale vorm van ijs. De watermoleculen kristalliseren zich dan niet tot kolommen, zoals bij normaal ijs, maar tot een soort balletjes, waarbinnen holten zit. In die holten gaan dan gasmoleculen zitten. Gashydraat bestaat dus uit ijskristallen die gasmoleculen kunnen opslaan. Die gasmoleculen worden door de ijsstructuur als het ware gedwongen om veel dichter bij elkaar te zitten dan in de vrije gasvorm. Dat betekent dat er in een kleine hoeveelheid gashydraat enorm veel gasmoleculen opgesloten kunnen zitten. Onder normale atmosferische druk zou de hoeveelheid gas 170 keer het volume van de ijsbal innemen. Gashydraten zijn al in1810 voor het eerst waargenomen. Ze werden bij toeval ontdekt en lange tijd als wetenschappelijke curiositeit beschouwd. Inmiddels zijn ze dat stadium allang ontgroeid. Ze komen namelijk niet alleen in het laboratorium voor maar ook in de natuur. Gashydraten zijn een wetenschappelijk probleem geworden en een wetenschappelijke uitdaging. Gashydraten kosten de olieindustrie jaarlijks miljoenen guldens, omdat ze zich plotseling in oliepijpleidingen kunnen vormen. Waar een prop gashydraat in de pijpleiding zit moet de produktie voor lange tijd worden stilgelegd. Er zijn namelijk nog steeds geen goede manieren gevonden om de verstoppingen te verwijderen zonder de leidingen af te breken. Maar gashydraten zijn ook een belofte voor de toekomst. Ze liggen namelijk in enorme hoeveelheden opgeslagen in de permafrost in Alaska en Siberie en in het sediment onder grote delen van de oceanen. Volgens voorzichtige schattingen zou de totale hoeveelheid in ijs opgesloten gas twee keer zo groot zijn als alle gas- olie- en kolenvoorraden van de aarde bij elkaar. De wetenschappelijke en technologische uitdaging is nu: hoe krijgen we dat gas eruit? En het veelzijdige gashydraat heeft nog een eigenschap. Een minder prettige: het aardgas dat in het ijs zit opgesloten is een broeikasgas, een veel sterker broeikasgas dan CO2. Wat gebeurt er als de temperatuur van de aarde stijgt? Komt er dan zoveel gas vrij dat de aarde nog warmer wordt, waardoor er nog meer gas vrijkomt of niet? Is het brandend ijs een belofte of een vloek voor de toekomst? Samenstelling & Regie: Karin Schagen Research: Ger Wieberdink