تقنية مبتكرة لاستخراج غاز الميثان من طبقات الفحم



توصل باحثون من معهد "موسكو للفيزياء والتكنولوجيا" (MIPT)، بالتعاون مع علماء من الصين والبرتغال، إلى آلية جديدة تساعد على استخراج غاز الميثان المحبوس داخل طبقات الفحم، وذلك من خلال حقن ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في الصخور الفحمية، مما يحدث تغيرات دقيقة في بنيتها الداخلية تسهل خروج الغاز ، وتمكن الباحثون للمرة الأولى من متابعة هذه العملية مباشرة أثناء حدوثها باستخدام تقنية التشتت بالأشعة السينية صغيرة الزاوية المعتمدة على "السنكروترون"، وهي أداة متقدمة تسمح بدراسة التغيرات التي تطرأ على البنية النانوية للمواد.

أظهرت النتائج أن المسام النانوية داخل الفحم لا تستجيب جميعها بالطريقة نفسها عند تعرضها لثاني أكسيد الكربون؛ فالمسام الصغيرة، التي يتراوح حجمها بين 10 و40 نانومترا، تمتلئ تدريجياً بجزيئات ثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى تنعيم جدرانها الداخلية وملء الشقوق والنتوءات الدقيقة، وهو ما يغير خصائص سطحها.

أما المسام الأكبر، التي يتراوح حجمها بين 40 و70 نانومترا، فتتعرض لتشوهات تغير شكلها وترتيبها الداخلي، مما يعيد تنظيم شبكة القنوات التي يتحرك عبرها الغاز داخل الفحم. وأشار الباحثون إلى أن المسام التي يبلغ حجمها بين 60 و70 نانومترا كانت الأكثر حساسية لتغيرات الضغط.

أوضح أحد الباحثين المشاركين بالدراسة أن ثاني أكسيد الكربون لا يقتصر دوره على إزاحة الميثان من داخل الفحم، بل يغير أيضاً البنية الداخلية للصخر نفسه. وأشار إلى أن المسام الصغيرة تصبح أكثر نعومة، بينما تتغير أشكال المسام الأكبر ودرجة ترابطها، وهو ما يسهم في تسهيل حركة الميثان وخروجه من طبقات الفحم.

ولاحظ العلماء أن جزءًا من هذه التغيرات يستمر حتى بعد خفض الضغط، إذ لا تعود بنية الفحم بالكامل إلى حالتها الأصلية، مما يشير إلى حدوث تشوه جزئي في الصخور ، ويرى الباحثون أن هذا الاكتشاف قد يسهم في تطوير تقنيات أكثر كفاءة لاستخراج غاز الميثان من طبقات الفحم، إلى جانب تحسين أساليب التخزين الجيولوجي لثاني أكسيد الكربون، الذي يعد أحد الحلول الواعدة للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

شيرين عبدالهادي

شيرين عبدالهادي

محرر بالموقع الموحد للهيئة الوطنية للإعلام

أخبار ذات صلة

حيلة نباتية تلجأ إليها الأشجار لمواجهة التغير المناخي
هولندا تفتتح منشأة صناعية لالتقاط ثاني أكسيد الكربون
علماء بريطانيون يطورون مواد بناء صديقة للبيئة
الاحتباس الحراري وراء موجة الحر في أوروبا
موجة الحر القاتلة تبدأ في تخفيف قبضتها على إيطاليا
ظاهرة النينو
تحويل بقايا القهوة الرطبة إلى وقود عالي الجودة
المحفزات الكيميائية

المزيد من علوم وتكنولوجيا

دراسة تؤكد شرب القهوة تعالج الاضطرابات النفسية وتبطئ الشيخوخة

أظهَرت دراسة جديدة فوائد غير متوقعة للقهوة حيث ارتبط شرب ما يصل إلى أربعة أكواب من القهوة يومياً لدى مرضى...

عطل واسع بمنصات مايكروسوفت يؤثر على خدمات حكومية وشركات في اليابان

أعلنت شركة مايكروسوفت تعرض منصاتها الرئيسية، بما في ذلك «مايكروسوفت 365» و«أوتلوك» وخدمات أخرى، لعطل واسع النطاق، أثر على مستخدمين...

بريطانيا تدرس حظر "يوتيوب كيدز" و"سبوتيفاي" لحماية الأطفال

تدرس الحكومة البريطانية توسيع نطاق القيود المفروضة على استخدام الأطفال دون 16 عاما لمنصات التواصل والخدمات الرقمية، لتشمل تطبيقات لم...

جوجل تضيف مساعد الذكاء الاصطناعي الصوتي "Gemini" إلى نظام "Apple CarPlay"

في خطوة تستهدف دعم المنافسة بين شركات التكنولوجيا لتطوير المساعدات الذكية داخل السيارات، أعلنت شركة جوجل إتاحة مساعد الذكاء الاصطناعي...


مقالات