Strumentazione innovativa per esplorare la biosfera profonda del Mediterraneo
I gas idrati sono strutture cristalline di molecole di acqua simili al ghiaccio, nelle cui cavità sono rimasti intrappolati idrocarburi a basso peso molecolare, in particolare metano. Grandi quantità di idrati di metano naturale sono stati localizzati in tutto il mondo, confinate al di sotto del permafrost artico o sedimentate nelle profondità marine ai margini continentali esterni. Se si riuscisse a sviluppare una tecnologia che ne permesse il recupero economicamente conveniente, rappresenterebbero una enorme fonte energetica potenziale. Un metodo pratico per l'estrazione del gas metano da questi giacimenti richiede informazioni fondamentali sui meccanismi che sono alla base della formazione e dissociazione dei gas idrati e sulle loro proprietà, inclusa la cinetica e la formazione dei cristalli. Nell'ambito del progetto ANAXIMANDER, finanziato dalla Commissione europea, è stato tentato un approccio integrato per esplorare e valutare i gas idrati nel Mediterraneo orientale. Grazie all'uso di innovativi strumenti di campionamento, dalle montagne sottomarine Anaximander sono state estratte carote di sedimenti contenenti gas idrati, in modo da potere effettuare campionature con distorsioni minime delle loro caratteristiche. Per poter procedere allo studio ottico dei cristalli di idrati di gas e delle loro proprietà macroscopiche, è stata progettata una cella di nuovo tipo che ha consentito di controllare pressione e temperatura in spazi definiti, e di replicare così le condizioni riscontrate nei sedimenti. La cella ottica ad alta pressione, costruita usando un capillare di vetro sottile, è stata installata in un contenitore di bronzo in grado di generare il gradiente voluto a temperatura costante. Estromettendo il liquido dal capillare, è possibile avviare la formazione veloce di idrati di gas nell'interfaccia gas-acqua a un livello predeterminato. La stabilità termica dei gas idrati dipende dalla pressione e si situa di solito tra i 270 e i 295 K. Un idrato sl cubico è stato sviluppato da un gas composto da circa lo 0,5% di etano e il 99,5 % di propano a basse temperature. Quando i gas idrati sono stati trasferiti da una zona più fredda a una più calda, si sono sviluppati cristalli sI concorrenti. L'ulteriore individuazione delle fasi idrate specifiche in condizioni simili a quelle naturali potrà completare l'usuale metodo di caratterizzazione dell'analisi dei gas ottenuti dai campioni resi dai laboratori.
