Instrumentación innovadora para explorar las profundidades de la biosfera en el mar Mediterráneo
Los hidratos de gas son estructuras cristalinas de moléculas de agua similares al hielo en cuyo interior, en sus cavidades, quedan atrapados gases hidrocarbonados de bajo peso molecular, especialmente metano. Los hidratos de metano naturales se encuentran en grandes cantidades en todo el mundo, encerrados bajo capas congeladas de hielo ártico (permafrost) y debajo del mar en sedimentos de los bordes exteriores de los márgenes continentales. Representan una importante fuente de energía en potencia, pero para ello es necesario desarrollar una tecnología para su recuperación económica. A fin de desarrollar un método práctico para extraer el gas metano de sus reservas es necesario contar con información fundamental sobre los mecanismos que subyacen a la formación y disociación de hidratos de gas y sus propiedades, incluida la cinética y el crecimiento de los cristales. En el marco del proyecto ANAXIMANDER, financiado por la Comisión Europea, se intentó un enfoque integrado para la exploración y evaluación de los hidratos de gas en el mar Mediterráneo oriental. Mediante instrumentos de muestreo avanzados, se extrajeron y se llevaron a bordo núcleos de sedimentos que contenían hidratos de gas de las montañas submarinas de Anaximander para llevar a cabo un submuestreo con la mínima distorsión de sus propiedades. Para el estudio óptico de los cristales de hidratos de gas y sus propiedades macroscópicas, se diseñó una célula novedosa que permitía controlar la presión y la temperatura en espacios definidos, logrando las condiciones que se encuentra en los sedimentos. La célula óptica de alta presión se construyó con una fina membrana de cristal y se instaló en un contenedor de latón dentado que generaba un gradiente de temperatura constante y definido. Es posible iniciar una rápida formación de hidratos de gas en la interfaz de gas-agua ubicada en un nivel predeterminado retirando el líquido del interior de la membrana. Dependiendo de la presión, la estabilidad térmica de los hidratos de gas varía normalmente entre 270-295 K. Se consiguió hidrato sII cúbico a partir de un gas compuesto de aproximadamente 0,5 % etanol y 99,5 % de propano a bajas temperaturas. Se formaron cristales sI competidores al transferir hidratos de gas de una zona más fría a una más cálida. La ulterior identificación de fases específicas de los hidratos en condiciones similares a las de su entorno natural tiene el potencial de complementar el usual método de caracterización de análisis de gases que evoluciona a partir de muestras de laboratorio.
