Vandenilio degazavimo iš mūsų planetos žarnų procesas yra išsamus ir globalus. Balkšvi pasėlių ratai, dirvožemio paburkimas, sprogstamieji krateriai, karsto kritimai, gilūs apvalūs ežerai, atolinės lagūnos ir ugnikalniai - tai ryškūs šio proceso įrodymai, į kuriuos reikia atsižvelgti vykdant ekonominę žmonijos veiklą.
Vandenilio balansas planetoje
Žemės atmosferoje yra apie 2,5 milijardo tonų vandenilio, kuris patenka į kosmosą 250 tūkstančių tonų per metus. „Kosminių nuostolių“papildymo šaltinis yra įvairių formų žemės vandenilio degazavimas.
Jau nebėra abejonių, kad vandenilis yra giliausios planetos dujos. Dvidešimtojo amžiaus aštuntajame dešimtmetyje V. N. Larinas pateikė hipotezę apie Žemės hidrido šerdį, kurioje yra superkompresuotas vandenilis.
Planeto vandenilio degazavimas yra vandenilio išsiskyrimo mišinyje su kitomis skystosiomis dujomis (dažniausiai angliavandeniliais, heliu ir radonu) reiškinys rifo zonose, ugnikalnių išsiveržimų metu, atsirandantis dėl žemės plutos, kimberlito vamzdžių, kai kurių kasyklų ir šulinių gedimų. Daugeliu atvejų su tektoninės kilmės žemės drebėjimais padidėja vandenilio kiekis ore epicentre ir gretimose vietose.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Geocheminis Žemės modelis.
Kaip matyti iš vandenilio degazavimo schemos, gilus vandenilis pasiekia Žemės paviršių angliavandenilių, vandens ir H2 dujų pavidalu. Vandeninio vandens hidrolizės reakcijos amfibolizacijos, chlorinimo ir mantijos uolienų serpentinizacijos būdu subdukcijos zonose taip pat pridedamos prie bendro vandenilio balanso pagal vyraujančią schemą:
2Mg 2SiO4 (olivinas) + 22H2O = 3Mg6 {Si4O10} (OH) 8 (serpentinas) + 6Mg (OH) 2 (brucitas) + 4H2.
Litosfera, kaip tankus oksidų sluoksnis, yra negriežtama kliūtis, neleidžianti vandeniliui išsiskirti į paviršių. Dėl to dujos kaupiasi po pluta, kur jos patenka į chemines reakcijas su kitomis medžiagomis, kurias lydi papildomas šilumos išsiskyrimas. Labiausiai tikėtina, kad būtent vandenilis padaro asthenosferą beveik skysta terpe. Seismotomografijos metodu gauti duomenys rodo, kad maždaug 100 km gylyje virš astenosferos susidaro daugybė žemės drebėjimo židinių, fiksuojančių skysčių ir tirpstančios medžiagos kilimą.
Kaip atrodo vandenilis, išeinantis iš planetos paviršiaus?
Vandenilio atodangų zonose, esančiose žemės reljefe, susidaro labai būdingos „nuosėdų struktūros“, primenančios „lėkštutes“, kurių skersmuo svyruoja nuo 100 m iki kelių kilometrų.
Vandenilio nuosėdos
Vandenilio šuliniai egzistuoja ir sėkmingai eksploatuojami pasaulyje.
Vandenilio pasėlių ratai:
„Raganos ratas“- sultingesnės ir aukštesnės žolės juosta palei tobulai lygaus apskritimo kraštą - ji ypač pastebima paprastai sausose žemės vietose. Intensyvus augalų augimas žieduose nėra susijęs su dirvožemio ar požeminių vandens šaltinių ypatumais, tačiau tai gana paaiškinama vandenilio išsiskyrimu. Be to, praeidami pro derlingą dirvožemio sluoksnį, dujos jį nuspalvina. Intensyviose vietose, kur susidaro pirmykštės dujos, stebimas dirvožemio kritimas ir rezervuarų susidarymas.
Po ilgos žiemos dujos kaupiasi po užšalusiu dirvožemiu ir išsiveržia į paviršių, sudarydamos birių žemių krūvas, panašias į skruzdėlynus, dėl kurių jos dažnai klysta!
Vandenilio išmetimo pėdsakai dirvožemyje ne visada būna apvalūs, taip pat yra žaibiškų pėdsakų, šie pėdsakai kosminiuose vaizduose gali būti tokie, kaip Kevyje, Serbijoje.
Didesnis dujų tūris kaupiasi po amžino įšalo sluoksniu ir sudaro piliakalnius.
Jamalo piliakalnių kėlimas ir tolesnė jų sprogstamoji raida.
Karstiniai urvai
Praeidamas per kalkakmenio sluoksnį, vandenilio srautas patenka į egzoterminės mainų reakciją, sudarydamas kalcio junginius, vandenį ir anglies dioksidą. Dėl to susidaro reikšmingos karstinės smegduobės.
Ir ne per milijonus metų, kaip geologai bando mus įtikinti! Kartais klinčių struktūrų „korozijos“vandeniliu procesas vyksta tiesiog priešais nustebusius žmones, viskas priklauso nuo dujų srauto intensyvumo.
Čia yra keletas aiškinamųjų pavyzdžių:
Kriauklės
Gvatemaloje tragedija, rodanti didžiulį kraterį, nėra pirmoji; panašus atvejis, pareikalavęs 5 gyvybių, buvo 2007 m. Vasario 23 d.
Piltuvo gylis siekė 100 m.
Skylė Gvatemaloje 2010. Nuotrauka: National Geogrphic.
Apvalūs ežerai
Tokios smegduobės ir sprogstamieji piltuvėliai pamažu užpildomi vandeniu, susidarant giliems ežerams, be išorinių šaltinių juos maitinant.
Mūsų planetoje yra daugybė suapvalintų gilių ežerų, suformuotų dėl vandenilio palikuonių, ir tai nėra mitinių praeities karų ir „atominių“senovės civilizacijų sprogdinimų pėdsakai!
Mėlynasis ežeras Samaros regione.
Originalus pusmėnulio ežeras su perkeliama sala atsirado Argentinoje.
Koralų atolai
Drįstu teigti, kad kai kurios giliai suapvalintos vandenyno atolų lagūnos yra dėkingos vandeniliui, kylančiam į paviršių.
Paeilinės atolių formavimo stadijos:
- vulkaninė sala,
- koralinis rifas,
- branduolinis atolis.
Remiantis oficialia versija, atolas susidaro palaipsniui sunaikinus ugnikalnį. Gal kai kuriais atvejais taip yra. Bet ar neatrodo keista, kad dėl vandens erozijos daug tankesnės vulkaninės uolienos patenka į kartais daugiau nei 100 m gylį, palikdamos pažeidžiamą trapios kalkakmenio karūną?
Daug logiškiau, jei paviršiuje susidarę dujų srautai ištirpdo kalkakmenio struktūras ir sudaro apvalias lagūnas.
Rifo zonos
Plačiausios planetų degazacijos šaltiniai yra plyšių zonos, ypač vandenynų vidurio pakrantės. Ir tai logiška, nes tai yra sritys, kuriose nėra bazalto sluoksnio, o magmos kameros per vulkanines nuosėdas tiesiai per „juodus ir baltus rūkalius“išeina į vandenyną, sudarydamos Žemės išsiplėtimo zonas (žr. Straipsnį „Žemė plečiasi žemiau mūsų!“).
Paveiksle Baikalo rifo zona yra besitęsiantis žemės plutos lūžis, kurio ilgis yra apie 1500 km.
Profesorius V. L. Syvorotkinas įrodė, kad gilus vandenilis, patenkantis į atmosferą, pasiekia ozono sluoksnį (30 km) ir, reaguodamas O3 + 3H2 = 3H2O, sudaro ozono skylę ir ledo kristalus, kuriuos matome kaip gražius perlamutrinius ir sidabrinius debesis.
Ledo apskritimai
Šie dideli kelių kilometrų skersmens žiediniai dariniai periodiškai pasirodo lediniame Baikalo ežero paviršiuje.
Remiantis stebėjimo iš kosmoso rezultatais tapo žinoma, kad žiedai pasirodė 2003, 2005, 2008 ir 2009 m. Ir kiekvieną kartą naujoje vietoje.
Apskritimų susidarymas susijęs su natūralių degių dujų (metano ir vandenilio) išmetimu iš Baikalo ežero nuotėkio zonos. Vasarą tokiose vietose burbuliukai kyla iš gilumos į paviršių, o žiemą susidaro „proparinai“, kurių skersmuo nuo pusės metro iki šimtų metrų, kur ledas labai plonas arba jo visai nėra.
Vulkanai
Aktyviausi planetų degazavimo procesai vyksta plyšių zonų ugnikalniuose.
50–80% beveik bet kokio išsiveržimo dujų yra vandens garai, o jų tūris yra didelis! Oficialus mokslas patikina, kad tai yra požeminiai vandenys, tačiau po viduriniu ugnikalniu turi būti jūra, o po supervolkanu - požeminis vandenynas! Vis daugiau mokslininkų linkę daryti išvadą, kad šis vanduo susidaro pačiuose ugnikalniuose, deginant vandenilį. Tuomet paaiškėja vulkaninių procesų energija ir jų sprogstamasis pobūdis.
Geologai jau seniai atkreipė dėmesį į dujų nutekėjimą iš žemės per gilius litosferos lūžius. Paprastai tai buvo nustatoma spąstais dėl helio išsiskyrimo. Yra du izotopai: helis-3 (tariamai išsaugotas nuo pat mūsų planetos susikūrimo) ir helis-4 (radiogeninis, atsirandantis dėl urano ir torio branduolių skilimo). Pirmasis yra sutelktas pažeidimų zonose ant žemyninės ir vandenyno plutos sienos: čia jo kiekis yra tūkstantį kartų didesnis nei žemynų uolienose. Šis izotopų santykio pokytis rodo, kad dujos ateina iš apvalkalo. Kartu su heliu kyla ir iš ten kaupiasi vandenilis. Vieno išsiveržimo metu išstumto silikato tūris retai viršija 0,5 kubinio kilometro, o dujų fazės tūris yra šimtus ir tūkstančius kartų didesnis nei kietosios fazės tūris. Dar 1964 m. A. Rittmanas teigė, kad reikėtų atsižvelgti į ugnikalnius,visų pirma, kaip planetos degazavimo struktūra.
Akivaizdu, kad dujų oksidacijos procesai, kai jie išleidžiami į paviršių, visiškai pakeičia pirminę gilią jų sudėtį, todėl susidaro antriniai produktai, susidarantys deginant vandenilį ir metaną. Dujos, kaitinamos nuo 200 ° C iki 1000 ° C, susideda iš druskos ir vandenilio fluorido rūgščių, amoniako, natrio chlorido. Žemose temperatūrose esančiose dujose vyrauja vandenilio sulfidas, sieros dioksidas, anglies dioksidas - visos jos yra antrinių cheminių reakcijų, kuriose dalyvauja vandenilis, produktai.
Iš tikrųjų, pavyzdžiui, Etnos ugnikalnio dujas sudaro CH4 - 1,0%, CO2 - 28,8%, CO - 0,5%, H2 - 16,5%, SO2 - 34,5%, likusi dalis yra azotas ir inertinės dujos … Manoma, kad Kurilo lanko ugnikalnių indėlis į vandenilio kiekį atmosferoje sudaro apie 100 tonų vandenilio per metus.
Degančios dujos vulkaninėje lavoje Havajuose.
Kraterių lavos ežerų Havajų salų ugnikalniuose dažnai atsiranda iki 180 m aukščio „didelė liepsna“- tai vandenilio deginimas. Po ugnikalniais yra skystų šerdies ribų į paviršių kylančios plastikinių kaitinamų medžiagų kolonos, kuriose yra vandenilio iš Žemės šerdies. Šiuo atveju vandenilio molekulės proceso metu išsiskiria šiluminė energija: H + H = H2 + Q, o vykstant dujų oksidacijai, susidarant vandens garams vulkanų krateriuose: 2H2 + O2 = 2H2O + Q.
Vandenilis išsiskiria žemės drebėjimų metu
Japonija po žemės drebėjimo kvėpuoja taip:
T. y., Tektoninis planetos aktyvumas tiesiogiai priklauso nuo vandenilio degazavimo proceso!
Kitos H2 degazavimo apraiškos
Naftos ir dujų telkiniuose taip pat yra vandenilio sodrinimo zonų. Gręžiant 6770 m gylio, žemiau 4 km gylio, „Gravberg-1“gręžinį, Švedijoje buvo pastebimai padidėjęs vandenilio kiekis. „Gazyat“ir litosferos atkarpose, todėl giliųjų požeminių eksploatuojamų šahibų kasyklų dujose padidėjo vandenilio kiekis. Pavyzdžiui, „Udachnaya“kimberlito vamzdis Sacha-Jakutijos Respublikoje kasdien išleidžia iki 100 tūkstančių kubinių metrų dujų. Akivaizdu, kad deimantai taip pat susidaro vandenilio aplinkoje.
(Skaitykite daugiau straipsnyje: Anglies deimantas yra pats vertingiausias ateities puslaidininkis).
Kalnakasių saugumui reikia išmatuoti vandenilį
Kasyklose yra nuolatinė sprogstamumo problema, ypač anglių kasyklose. Be pripažinimo ir supratimo apie vandenilio degazavimo procesus, sprogimai kasyklose yra neišvengiami.
Giluminis H2, pasiekdamas anglies siūlę, iš dalies sąveikauja su savo uoliena, sudarydamas metaną (CH4). Kadangi moderniausia įranga daugiausia matuoja metano kiekį minos atmosferoje, į vandenilio pavojų neatsižvelgiama. Manau, kad vandenilio, kaip pagrindinių dujų, jutikliai išgelbės daugelio kalnakasių gyvybes.
Žemės vandenilio degazavimo aspektai
Žmonija privalo pripažinti ir atsižvelgti į savo ekonominę veiklą vandenilio degazavimą iš planetos gelmių. Tai turi būti padaryta prieš statant bet kokius įrenginius. Kol kas tik Rusija atsižvelgia į vandenilio išeikvojimus eksploatuojant atomines elektrines.
Vadovavimas atradus vandenilio planetos kvėpavimą priklauso mūsų mokslininkams. Būtų nepaprastai apmaudu pirkti technologijas ir mašinas iš Vakarų, naudojančias būsimos ekonominės tvarkos energijos nešiklį. Kodėl Rusija, įvykus padidėjusiam garsui, neturėtų padaryti kokybinio šuolio į priekį gaminant ir naudojant labiausiai energiją ir aplinką tausojančius degalus?
Deja, oficialiai vandenilis vis dar nėra mineralas. Todėl jo tyrinėjimas ir gamyba dar nereglamentuojami. Tačiau vandenilio kaip ateities degalų panaudojimas jau gamybos automobiliuose, eksperimentiniuose traukiniuose, lėktuvuose ir raketose neišvengiamai priartina mus prie vandenilio eros!
Autorius: Igoris Dabakhovas