Потепление климата связывают с ростом в атмосфере количества парниковых газов

Наука и жизньНаука

Опасные гидраты и где они обитают

Кандидат химических наук Максим Абаев

Пузырьки метана, выделившиеся со дна озера и вмёрзшие в лёд. Фото: Miriam Jones, USGS/Flickr.com/PD

В своё время меня очень впечатлил рассказ американского писателя Джека Лондона «Костёр». На всякий случай, если вы его не читали, не буду раскрывать сюжет. Скажу лишь, что в нём излагается история путешественника, который столкнулся с суровой природой самого севера Америки. Герой, во многом благодаря собственной беспечности, вынужден был вступить в смертельную схватку с беспощадным арктическим морозом. Природа в рассказе Лондона, написанном в 1902 году, представлена если не в качестве главного врага (как-никак герой по собственной воле полез зимой в самое сердце Юкона), то, по крайней мере, в роли «антагониста номер два».

Теплее, ещё теплее — нет, не надо

Потепление климата на планете связывают с ростом в атмосфере количества парниковых газов. Парниковыми газами называют те летучие вещества, молекулы которых хорошо поглощают инфракрасную часть спектра солнечного излучения и, как следствие, хорошо нагреваются, «прогревая» заодно атмосферу и делая климат на Земле более тёплым.

Наибольший вклад в парниковый обогрев атмосферы Земли вносит водяной пар, но напрямую влиять на его количество мы не в состоянии. А вот добавить в воздух «лишнего» углекислого газа человечеству вполне по силам. Углекислый газ (СО2) — главный парниковый газ, к которому сейчас приковано внимание. Вся наша современная цивилизация основана на том, что мы черпаем энергию, сжигая ископаемое топливо — уголь, природный газ и нефть, другими словами, углеродное топливо. Поскольку при сжигании чего-либо, содержащего углерод, образуется углекислый газ, то чем больше мы жжём угля и углеводородов, тем больше в воздухе СО2 и тем теплее климат.

Но углекислый газ — не единственный из парниковых газов. Следующий за ним по важности — обычный природный газ метан (СН4). Добыть и транспортировать его стоит большого труда и больших денег. Но разве газодобывающие компании настолько беспечны, что позволяют ценному продукту просто так улетать в воздух? Конечно нет, поэтому утечки из газопроводов сравнительно невелики.

Один из основных источников «лишнего» метана в воздухе — сельскохозяйственная деятельность. Дело в том, что существует большая группа микроорганизмов (их ещё называют метаногенами), способных синтезировать метан как продукт собственной жизнедеятельности. Например, такие микроорганизмы живут в кишечнике жвачных животных. Так что стада коров по всему миру вносят вполне ощутимый вклад в рост количества парниковых газов, хотя и не они главный источник и главная опасность «метанового» потепления.

Чтобы понять, где находится «метановая бомба» и что может привести её в действие, присмотримся повнимательнее к свойствам метана и ещё одного простого вещества — воды. При обычных условиях вода — это всем известная жидкость, а метан — газ. Можно очень-очень небольшое количество метана растворить в воде или, к примеру, заморозить пузырьки газа во льду. Без какого-то особого воздействия эти два вещества совсем «не горят желанием» ни вступать в реакции друг с другом, ни даже просто физически смешиваться. Но всё меняется, если они окажутся под относительно высоким давлением (примерно в 30 раз больше атмосферного) и при температуре близкой к 0оС. Несмотря на то, что по отдельности при таких условиях метан остаётся газом, а вода жидкостью, вместе они образуют твёрдую массу, чем-то похожую на плотный снег или рыхлый лёд. Называется такое не совсем обычное химическое соединение «гидрат метана».

Заглянем внутрь гидратной клетки

Химики часто говорят, что структура вещества определяет его свойства. В случае с гидратом метана это верно на все сто процентов. При образовании гидрата метана между молекулами метана и воды не происходит никаких химических реакций. Каждая из молекул остаётся «сама собой», зато меняется порядок организации этих молекул в пространстве. В гидрате молекулы воды образуют структуру с множеством пустот-ячеек, в которых, как в клетках, оказываются молекулы метана. Подобные структуры иначе называют «гость-хозяин». «Хозяин», как нетрудно догадаться, это вода, а «гость» — метан. На одну молекулу углеводородного «гостя» приходится примерно шесть молекул водных «хозяев».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Наполеон: в императоры из республиканца Наполеон: в императоры из республиканца

Диктатура Наполеона слишком изменила и страну, и народ

Дилетант
Александр Рогов — о Бали, мини-юбках не для всех и трендах весны Александр Рогов — о Бали, мини-юбках не для всех и трендах весны

Стилист Александр Рогов — об отдыхе на Бали и отношениях с мамой

Cosmopolitan
Дофамин, старение, стресс и рак Дофамин, старение, стресс и рак

Ученые: какой конкретный механизм связывает стресс и рак?

Наука и жизнь
Зимние встречи на Алтае Зимние встречи на Алтае

На путешествие в Горный Алтай имеет смысл настроиться заранее

Наука и жизнь
Иго: тирания или эффективный менеджмент? Иго: тирания или эффективный менеджмент?

Некоторые исследователи считали иго, несмотря на ужасы, прогрессивным явлением

Дилетант
Любовь в зрелом возрасте: где и как ее искать? Любовь в зрелом возрасте: где и как ее искать?

Как еще раз построить отношения в зрелом возрасте

Домашний Очаг
Когда близнецы не похожи друг на друга Когда близнецы не похожи друг на друга

Почему одни близнецы похожи друг на друга, а другие нет?

Наука и жизнь
Заработала фабрика сверхтяжёлых элементов в Дубне Заработала фабрика сверхтяжёлых элементов в Дубне

Российские физики получили изотопы московия с массой 289 и 288

Наука и жизнь
Буквы-обманки Буквы-обманки

В русских словах много букв, которые мы не произносим в речи, но пишем

Наука и жизнь
Закадычный кодекс. Священные правила поведения для мужчин, живущих в обществе себе подобных Закадычный кодекс. Священные правила поведения для мужчин, живущих в обществе себе подобных

Как мужчине вести себя с другими мужчинами?

Maxim
Идол как сенсация Идол как сенсация

О чем может рассказать древнейший Шигирский идол

Эксперт
Зелёный свет Зелёный свет

Тренд последнего времени – так называемые «зелёные сафари»

National Geographic Traveler
Черное без черного Черное без черного

Парадоксы Ренуара и его «Девушек в черном»

Вокруг света
Венсан Кассель: «Когда заканчиваются съемки фильма, я сбриваю волосы и чувствую себя свободным» Венсан Кассель: «Когда заканчиваются съемки фильма, я сбриваю волосы и чувствую себя свободным»

Венсан Кассель — один из самых знаменитых актеров во Франции

GQ
Из тьмы веков, из топи блат Из тьмы веков, из топи блат

Кто жил на землях, на которых в XIII веке возникла литовская держава?

Дилетант
4 показателя фитнес-браслетов, на которые действительно стоит обращать внимание (их назвали тренеры) 4 показателя фитнес-браслетов, на которые действительно стоит обращать внимание (их назвали тренеры)

Наиболее важные метрики фитнес-браслетов

Playboy
Главные признаки «почти идеального» партнера Главные признаки «почти идеального» партнера

Качества, которыми должен обладать партнер, чтобы отношения с ним были здоровыми

Psychologies
V-A-C foundation V-A-C foundation

Манифест о том, какой должна быть культурная институция будущего

Elle
«Пропавшую» австралийскую пчелу нашли спустя 100 лет с момента последнего наблюдения «Пропавшую» австралийскую пчелу нашли спустя 100 лет с момента последнего наблюдения

Обнаружены редчайшие пчелы Pharohylaeus lactiferus

National Geographic
VR-приложение для смартфона помогло побороть акрофобию VR-приложение для смартфона помогло побороть акрофобию

Приложение помогает людям снизить страх высоты

N+1
«Мне больно, когда выбирают другого»: есть ли польза от ревности? «Мне больно, когда выбирают другого»: есть ли польза от ревности?

Психолог: почему мы ревнуем и что с этим делать?

Psychologies
Ингредиенты для жизни нашли в формации возрастом 3,5 млрд лет Ингредиенты для жизни нашли в формации возрастом 3,5 млрд лет

Обнаружены органические молекулы в древних скальных образованиях в Австралии

National Geographic
Паскаль Мэтр: выставка фотографа National Geographic в МАММ Паскаль Мэтр: выставка фотографа National Geographic в МАММ

Выставка знаменитого французского фотографа-документалиста Паскаля Мэтра

National Geographic
Хлороиндазол восстановил зрительные пути мышей с рассеянным склерозом Хлороиндазол восстановил зрительные пути мышей с рассеянным склерозом

Хлороиндазол восстановил миелин отростков нейронов зрительного пути у мышей

N+1
Эффект дома Эффект дома

После реновации дом в Подмосковье приобрёл своё собственное лицо

SALON-Interior
Дешевле $100 за 1 кг Дешевле $100 за 1 кг

Джеймс Бейкер — об инновациях в графеновой области в Европе

Наука
Том Круз Том Круз

Разбираем на запчасти Тома Круза

Maxim
Не важно, закроется ли Clubhouse: почему у «социального аудио» есть будущее и какие сервисы нужны на этом рынке Не важно, закроется ли Clubhouse: почему у «социального аудио» есть будущее и какие сервисы нужны на этом рынке

Почему рынок «социального аудио» выглядит важным и кто на нем может заработать

VC.RU
Мы уйдем из зоопарка Мы уйдем из зоопарка

Татьяна Алешичева о Берлине 70-х в сериале «Мы дети станции „Зоо“»

Weekend
Как побороть зависимость от телефона и реже его проверять Как побороть зависимость от телефона и реже его проверять

4 метода, которые помогут использовать смартфон осознанно

Reminder
Открыть в приложении