क्लाथ्रेट
एक क्लाथ्रेट एक प्रकार का हाइड्रेट, या पानी का यौगिक है, जिसमें पानी के अणुओं से बना एक पिंजरे जैसी संरचना के भीतर किसी अन्य पदार्थ के अणु फंस जाते हैं। फंसा हुआ अणु आमतौर पर सामान्य दबाव और तापमान पर एक गैस है। क्लैट्रेट्स बर्फ के समान ठोस होते हैं जो आमतौर पर उच्च दबाव और कम तापमान पर बनते हैं। सबसे अच्छी तरह से जाना जाता है और सबसे अधिक अध्ययन किया जाता है, मीथेन हाइड्रेट है जो दुनिया के कई हिस्सों में समुद्र के नीचे बड़ी मात्रा में प्राकृतिक रूप से होता है। ये ऊर्जा का एक संभावित स्रोत हो सकते हैं, लेकिन यह भी चिंता है कि अचानक बड़ी मात्रा में क्लैथ्रेट मीथेन, जिसे ग्लोबल वार्मिंग द्वारा प्रेरित किया गया था, अचानक से विनाशकारी हो सकता है।
अधिकांश क्लैट्रेट्स की मूल इकाई एक डोडेकेर्रोन है जो 20 पानी के अणुओं से बना होता है, जिसमें 12 पेंटागोनल चेहरे होते हैं, एक खोखले केंद्र के साथ जिसे "अतिथि अणु" द्वारा कब्जा किया जा सकता है। संरचना को अनिवार्य रूप से पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड के साथ मिलकर रखा जाता है। लेकिन अतिथि अणुओं द्वारा स्थिर। चूँकि सभी उपलब्ध स्थान को भरने के लिए डोडाचेड्रा को एक साथ पैक नहीं किया जा सकता है, अन्य पॉलीहेड्रल आकार भी होते हैं, ताकि एक जाली का निर्माण हो। पिंजरे के आकार में इस भिन्नता के कारण, और यह तथ्य कि सभी पिंजरों पर जरूरी कब्जा नहीं है, क्लैक्ट्रेट को सटीक रासायनिक सूत्र नहीं दिए जा सकते हैं। क्लाथ्रेट अतिथि अणु हाइड्रोकार्बन गैसों, जैसे कि मीथेन या ईथेन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड हो सकते हैं।
मीथेन हाइड्रेट क्लैथ्रेट यौगिक है जिसने सबसे अधिक ब्याज उत्पन्न किया है। यह यौगिक सभी महाद्वीपों के किनारों के आसपास और साइबेरिया और अलास्का के पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्रों में विभिन्न स्थानों में बड़ी मात्रा में होता है। यह अनुमान लगाया गया है कि ये जमा कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस के ज्ञात भंडार से कहीं अधिक, ग्रह पर हाइड्रोकार्बन का सबसे बड़ा भंडार है। उनके बारे में माना जाता है कि वे समुद्र की सतह के नीचे या जमीन पर उन तलछट में अवायवीय स्थितियों में सूक्ष्मजीव गतिविधि द्वारा उत्पादित मीथेन से बनते हैं जहां तापमान पर्याप्त रूप से कम होता है। उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में भी, क्लैफ़ेट गठन के लिए सीफ़्लोर तापमान काफी कम होता है, जहां दबाव उन्हें हिमांक बिंदु से कुछ डिग्री ऊपर जमने देता है।
इन निक्षेपों में संग्रहीत मीथेन की विशाल मात्रा को देखते हुए, उन्हें प्राकृतिक गैस का एक संभावित स्रोत माना गया है। हालाँकि, इसके निष्कर्षण में शामिल गंभीर तकनीकी कठिनाइयाँ हो सकती हैं जो इसे असंवैधानिक बनाती हैं। सोवियत संघ ने 1960 और 1970 के दशक के दौरान साइबेरियाई पेराफ्रॉस्ट क्लैथर जमा से गैस निकालने के कई असफल प्रयास किए। यह भी चिंता है कि फंसी हुई गैस को छोड़ने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली विधियां जमा को अस्थिर कर सकती हैं, जिससे संभावित रूप से सबसिडी और भूस्खलन हो सकता है।
यद्यपि क्लैथरेट जमा एक विशाल अप्रयुक्त ऊर्जा संसाधन का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, वे एक गंभीर खतरा भी पैदा कर सकते हैं। वे तापमान और दबाव की स्थिति के बाहर स्थिर नहीं होते हैं जहां वे होते हैं और चिंता होती है कि ग्लोबल वार्मिंग उन्हें अस्थिर कर सकती है। इससे दुगना खतरा है।
सबसे पहले, महाद्वीपीय किनारों पर तलछट के साथ मिश्रित बर्फ के पिघलने से बड़े पैमाने पर भूस्खलन और परिणामस्वरूप सुनामी हो सकती है। अपेक्षाकृत हाल के भूगर्भीय अतीत से सबूत है कि यह नॉर्वे के तट से हुआ हो सकता है। दूसरी बात, मीथेन एक शक्तिशाली "ग्रीनहाउस" गैस है जो कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में वायुमंडल में गर्मी को और भी अधिक बढ़ा देती है। इस गैस की भारी मात्रा में अचानक रिलीज से ग्लोबल वार्मिंग में तेजी आ सकती है, जो आगे चलकर अस्थिरता का कारण बन सकती है। फिर से, भूगर्भीय साक्ष्य हैं कि यह अतीत में प्राकृतिक प्रक्रियाओं के माध्यम से हुआ हो सकता है और 2011 के रूप में, परमिटफरोस्ट जमा में मीथेन हाइड्रेट के बारे में विशेष चिंता है।
