ゲッティンゲン大学のアンジェイ・ファレンティ率いる研究チームは、新しいアイスクリームの製造に成功した。これを行うために、科学者らはまず実験室で約140ケルビンの温度でネオンガス原子で満たされたガスハイドレートを合成した。次に、真空を作り出し、氷の檻からネオン原子を徐々に吸い出しました。研究者らは、空になった氷の檻の構造を分析することで、何か新しいものが出現したこと、つまり氷 XVI が出現したことを示すことができた。
魅力的な氷の檻
さらに調査を進めた結果、空の氷かごは、満たされた前のものよりもさらに長く安定していることが判明しました。実験では、氷かごが 20 度高い温度でのみ崩壊することが示されました。 「空の氷 XVI は、充填されたハイドレートよりも機械的に安定しており、低温での格子定数が大きい」とファレンティ氏と彼の同僚は報告している。氷に含まれるゲスト分子との相互作用のみがケージを互いに近づけますが、同時にケージをより不安定にします。
「空の包接化合物は、その実際の存在が非常に不確かであったため、長年にわたり激しい科学的憶測の対象となってきました」とグルノーブルのラウエ・ランジュバン研究所のヘルムート・ショーバー氏は言う。 「この発見により、私たちは推測の領域を超えました。さらに、氷相の魅力的な宝庫から新しい宝石が得られるのです」と研究者は要約しています。
気候保護とエネルギー産業は恩恵を受ける可能性がある
研究者らによると、Ice XVIの特性は永久凍土層や大陸斜面の海底におけるメタンハイドレートの安定性に重要な役割を果たしているという。研究室でアイスケージを作成することは、これらの不安定な貯留層の挙動をより適切に評価するのに役立ちます。メタンは二酸化炭素の約 30 倍強い温室効果があるため、制御されない放出につながる可能性のあるすべての要因を知ることが重要です。
一方、メタンは化学的には天然ガスに他ならないため、潜在的なエネルギー源でもあります。海底の籠構造に閉じ込められたメタンガスの総量は、石炭、石油、天然ガスなどの「従来の」炭素埋蔵量の経済的に利用可能な埋蔵量をはるかに超えていると推定されています。しかし、これまでのところ、メタン鉱床の開発は困難でしたが、その可能性については現在、集中的な研究が行われています。
Ice XVI の特性を知ることは、特に天然ガスパイプラインのメンテナンスにおいて実際的な利点もあります。メタンは高圧かつ低温で輸送されます。ガスハイドレートは、一般的な圧力および温度条件下でプラグを形成する可能性があります。それらを除去するには世界中で年間約4億ユーロを費やす必要がある。かごの特性についての知識が深まれば、こうしたガスハイドレートの形成を防ぐことができる可能性がある、と研究者らは述べている。
