Напевно, кожній формі метану в енергетичній історії людства відведено свій час. Тільки-но відбувається чергове технологічне вдосконалення, як ми дістаємо змогу видобувати нові його ресурси. Важливо, щоб процес викачування був максимально безпечним для довкілля, антропогенне навантаження на яке й без того постійно зростає.
Отже, 12 березня 2013 року о 9:30 за місцевим часом уперше у світі увінчався успіхом експеримент з отримання природного газу (метану) з підводних покладів газогідратів. Його видобули на горизонті 1300 м нижче рівня океану із дна Японського моря південніше острова Хонсю.
Японський «сланець»
Навколо Японських островів у газогідратних товщах під морським дном зосереджено близько 7 трлн м³ прогнозних метанових покладів. Дослідження з видобутку океанічних гідратів метану японці розпочали в середині 1990-х років під егідою свого Міністерства економіки та промисловості. Для вивчення відповідних питань створили дослідний консорціум МН21. Виокремили три етапи робіт: перший передбачав визначення базових технологій промислу, другий був націлений на експериментальне викачування в океані, третій – на комерціалізацію технологій. До етапу номер два країна перейшла 2009 року. І вже у червні 2011-го Центр дослідження гідратів метану в Саппоро запустив повномасштабний експеримент із моделювання такого газовидобутку. Зроблено це було вперше у світі. У 2012 році розпочали буріння свердловини, а у 2013-му отримали перше паливо. Передбачено, що наступним етапом стане експериментально-промисловий видобуток у східній частині прогину Нанкай. У 2016–2018 роках технологію планують адаптувати для комерційного викачування.
Японська національна корпорація нафти, газу та металів JOGMEC повідомила про успіх експерименту з видобутку метану під час других роковин аварії на АЕС «Фукусіма-Даїчі». Це невипадковий збіг у часі. З огляду на «ядерні хитання» в суспільстві після Фукусіми Країна Вранішнього Сонця робить ставку на прискорений розвиток традиційної енергетики за рахунок нетрадиційних джерел. Гідрати метану – це, власне, одне з них. І тут Токіо у світовому авангарді, подібно до того як у 1980-ті роки США були піонером у сфері досліджень та розробки технологій видобутку сланцевого газу. Японія є найбільшим світовим споживачем блакитного палива у скрапленому вигляді й залежить повністю від його імпортування. Торік воно сягнуло 87,3 млн т, або в перерахунку на звичайний газ 122 млрд м³. І ці закупівлі стрімко зростають на тлі скорочення ядерної енергетики. Тому Японія форсує метангідратну тематику, сподіваючись перейти в перспективі 2020-х років бодай на часткове забезпечення потреб у газі за рахунок наявних власних ресурсів у довколишніх океанічних просторах.
У світі виявлено понад 220 зон покладів гідратів метану на шельфах океанів та морів. Найчастіше вони залягають на глибинах, де температура не вища за +4°С і тиск не менший за 20 атмосфер, що забезпечує їх термостатичну рівновагу. Метангідратні пласти – це переважно осадові породи, що містять 70–80% піску й глини та 20–30% льодоподібної маси гідратів. Найбільші з них – біля узбереж Атлантики й Тихого океану. У морських відкладеннях гідратовмісна товща може сягати кількасот метрів.
Про наближення нової газової революції – метангідратної – свідчить і той факт, що менш ніж рік тому, 2 травня 2012-го, Міністерство енергетики США оголосило про отримання постійного припливу природного газу із суходільного родовища газогідратів у зоні вічної мерзлоти на північному схилі Аляски. Прорив у дослідженнях зробила компанія ConocoPhillips на експериментальній свердловині «Ігнік-Сікумі № 1». Хоча, ще 2002 року міжнародний дослідний консорціум наукових центрів США, Канади та Японії видобув, експериментуючи, метан з офшорного газогідратного родовища «Маллік» у Канадській Арктиці, утім, це не була технологія заміщення цього газу вуглекислотою.
Суть технології видобутку в обох випадках полягає в тому, що в газогідратну товщу подають вуглекислоту. В структурі газогідрату молекули метану заміщуються молекулами вуглекислого газу. Цю технологію розробляли й удосконалюють у різних країнах, зокрема і в європейських – у Норвегії в Бергенському університеті та в Німеччині в межах проекту SUGAR (Submarine Gas Hydrated Reservoirs) в Інституті морських досліджень Лейбніца в Кілі. При цьому гідрат вуглекислого газу стійкіший порівняно з гідратом метану. Таку практику вважають найперспективнішою для видобутку метану з газогідратів. Якщо вона матиме успіх, можна буде вирішувати дві наразі важливі проблеми глобального характеру – видобувати метан і одночасно утилізувати СО2.
Найбільші ресурси
Чому гідратам метану протягом двох останніх десятиліть приділяють стільки уваги? Відповідь проста: запаси газогідратів на планеті, за орієнтовними оцінками, становлять не менш ніж 250 трлн м3. Це доволі песимістична оцінка, але навіть вона переважає відомі поклади традиційного природного газу, що становлять, згідно з поточними даними ВР Statistical Review за 2011 рік, 187,1 трлн м³, а заодно й таких видів нетрадиційного газу, як сланцевий, газ щільних порід та метан вугільних товщ. Близько 98% світових запасів газогідратів зосереджено в океані, і лише 2% – на суші в зоні вічної мерзлоти. Перспектива за морськими газогідратами.
Чиатйте також: Страшний сон Газпрому. Україна може перетворитися на впливового гравця газового ринку
Розробкою проблематики гідратів метану на системній основі займаються від 1990-х років окрім Японії ще й у США та Канаді. Ці країни мають національні програми вивчення та промислового освоєння таких ресурсів. Тематику газогідратів активно вивчають Індія та Південна Корея. Китай став розвивати програму аналогічних досліджень у минулому десятилітті. Cписок зацікавлених країн щороку поповнюється: Бразилія, Чилі, Австралія, Нова Зеландія… Розробка газогідратів сприятиме як економічному розвиткові, так і унезалежненню від політизованого постачання традиційного природного газу в трубопровідний спосіб, що невпинно наближатиме кінець ери газових динозаврів на кшталт Газпрому.
У практичній реалізації будь-якого із проектів видобутку є низка технологічних труднощів та ризиків, зокрема й екологічних та технічних: складність буріння під водою на великих глибинах; розсіяння метану в зовнішньому середовищі та збільшення емісії парникових газів у атмосферу планети; ймовірність некерованої деградації метангідратного пласта.
Євросоюз наразі не є лідером у цій проблематиці, попри серйозну газову залежність і потреби його країн у природному газі. Ще в минулому десятилітті консорціум Deutsche Meeresforschung дав досить чітку оцінку перспективам ЄС щодо видобутку гідратів метану в своєму аналізі для Європейського парламенту: «Газогідрати є у водах навколо Європи – в Норвезькому та Баренцевому морях, східній частині Середземного, величезні поклади залягають у Чорному морі (а це вже перспективи для України. – Ред.). Жодна європейська країна не має нині наукових досліджень і розроблених програм, спеціально присвячених газовим гідратам як джерелу енергії». Низка дослідних центрів у країнах Європи (Великій Британії, Норвегії, Німеччині, Італії, Болгарії) можуть похвалитися певними напрацюваннями з газогідратної тематики. Деякі з них дістали фінансову підтримку Єврокомісії. Але все це поки що наукові дослідження без прикладних результатів.
Перспектива для України
Чорне море багате на поклади гідратів метану. Пошуково-розвідувальні експедиції ще в 1988–1989 роках виявили там на глибинах 300–1000 м метангідратні товщі під донним шаром. Загалом у його басейні залягає, згідно з оцінками, зробленими в різний час у різних країнах регіону, 45–75 трлн м3 прогнозних ресурсів природного газу у вигляді газогідратів. До речі, вперше у світі їх було піднято із дна саме в Чорному морі 1972 року (!).
Ще в 1993-му уряд України затвердив програму «Газогідрати Чорного моря», що передбачала великий обсяг геологорозвідувальних робіт і створення технологій видобутку. Було виконано сейсмічні дослідження, відряджено кілька наукових експедицій. Проте економічна криза 1990-х, відсутність коштів, а головне байдужість, недолугість і короткозорість урядовців не дали розвитку цій галузі в державі. Ситуація не зазнала змін і через 20 років. Показовим є факт, що тематика гідратів метану не ввійшла до проекту оновлення Енергетичної стратегії України. За інерцією в нас її вважають лише сферою академічних інтересів, позбавленою прикладного значення в осяжній перспективі.
Однак зараз унаслідок революції сланцевого газу ми спостерігаємо зростання інтересу до гідратів метану як в окремих країнах ЄС, так і в Україні. У 2010 році було започатковано співпрацю між Інститутом біології південних морів НАНУ (Севастополь) та Центром екології моря МАРУМ (Бременський університет, ФРН) із використанням можливостей науково-дослідних суден. У шельфі західної частини Чорного моря та районі Феодосійської затоки залягає великий потенціал газогідратів, що було ще раз підтверджено під час експедиції 2010 року на німецькому судні Maria S. Merien.
У майбутньому до вивчення гідратів метану в Чорному морі цілком можуть долучитися потужні американські та європейські компанії на кшталт Exxon Mobil, Chevron чи Shell, що приходять в Україну для розробки покладів нетрадиційного газу. Але наразі безумовним лідером галузі є не вони, а Conoco Phillips, яка в Україні не працює.
Перспективи видобутку палива з газогідратів Чорного моря планували дослідити під час кількох спільних українсько-німецьких експедицій за участю фахівців Інституту біології південних морів, Інституту досліджень Балтійського моря (Варнемюнде) під егідою Інституту Лейбніца. Було укладено угоду, за якою 2012 року мали відбутися три спільні експедиції на борту українського науково-дослідного судна «Професор Водяницький». Однак нічого не вийшло, бо вітчизняна сторона не змогла профінансувати свою частку. Як зазвичай, на репресивний апарат, ремонт дач президента, утримання бюрократичного почту в державі кошти знаходяться, а ось на науку та вчених їх завжди бракує. Тому й повідомлення про успіх видобутку метану з газогідратів надійшло з Японії, хоча могло бути з України. Адже в нас програма таких досліджень стартувала навіть раніше, ніж у них, хоча так і не сягнула за межі теоретичних та методологічних досліджень, попри наявність серйозних розробок, виконаних у різні часи в наукових центрах НАНУ (Морський гідрофізичний інститут, Інститут фізичної хімії, Інститут геологічних наук, Інститут проблем матеріалознавства, Інститут газу, Інститут біології південних морів), в Одеській державній академії холоду тощо.
Що можна зробити для форсування метангідратної тематики в країні? Було б логічно ініціювати розробку багатосторонньої програми досліджень на базі українсько-німецького партнерства із залученням фахових центрів країн Чорноморського басейну. І робити це варто у форматі Україна – ЄС. Зацікавлені сторони могли б сформувати Міжнародний дослідний консорціум Black Sea MetHydro R&D International Consortium, налаговши співпрацю з потужними транснаціональними енергетичними компаніями, що вже працюють у Чорному морі, й поставити собі за мету таке: виконання комплексів пошуково-розвідувальних робіт у тамтешній акваторії; розробку технологій морського видобутку гідратів метану; створення інфраструктури збору й транспортування метану на узбережжя; вивчення та оцінювання екологічних наслідків використання підводних родовищ; оптимізацію технологій видобутку до економічно привабливого рівня.
Важливо було б отримати фінансування по лінії рамкової наукової програми Єврокомісії. А ще варто згадати Меморандум про взаєморозуміння у галузі енергетики між Міністерством енергетики та вугільної промисловості України і Міністерством енергетики та промисловості Держави Катар, підписаний 8 травня 2012 року. Серед іншого, у статті п’ятій там є позиція «Проведення розвідки й технологічної розробки газових гідратів».
За поганою бюрократичною звичкою, підписавши документ, про нього тут-таки й забули.
Тим часом тематика природного газу з нетрадиційних джерел набуває дедалі більшого резонансу в Європі на тлі американських досягнень. Із власного досвіду можу сказати, що у вересні 2012-го, нагадавши у своєму виступі на засіданні в Європарламенті про необхідність сприяння розвиткові метангідратної тематики з боку ЄС, спровокував коротку, але жваву дискусію. Резюме євродепутатів: Європа не має пасти задніх і повинна інтенсифікувати зусилля на проривних напрямах енергетики.
Як це було й у випадку з революцією сланцевого газу, за якою насправді стояла тривала 20-річна копітка праця американських учених, інженерів, промисловців, метангідратна революція не відбулася 12 березня 2013 року. Можливо, нинішнє десятиліття покаже, яка з країн здатна по-справжньому заявити про метангідратну епоху. Чи будуть це ЄС, Україна? Ствердну відповідь дасть лише співробітництво зацікавлених сторін, яке й породить ефект синергії. Поки що в авангарді йдуть Японія та США. Україна тим часом з авангардної позиції початку 1990-х перемістилась на ар’єргардну, скочуючись до аутсайдера. Попри те, що її залежність від монопольного постачальника газу – Росії – очевидна й небезпечна.