Les hydrates de gaz naturel océaniques Les hydrates de méthane sont des solides cristallins gelés. Ils sont composés de molécules de gaz, le méthane, et de molécules d’eau. Quelles sont les structures des hydrates de méthane, leur composition et dans quelles conditions se forment-elles ? Quelles sont leurs enjeux pour le futur ?
Etudions d’abord leur composition et de leurs structures grâce au document 1. Les molécules de méthane sont entourées de molécules d’eau qui forment une cage autour de ces dernières. Elles sont liées aux molécules d’eau par des liaisons de type van der Waals tandis que eux sont liées entre-elles par de fortes liaisons d’hydrogènes. Il existe trois types de structure en cages des hydrates de méthane : La structure de type I est constituée de deux cages 512 et 6 cages 51262, donc 8 cages, la structure de type II est constituée de 32 cages, 16 cages 512 et 8 cages 51264 et la structure de type H est constituée de 6 cages, 3 cages 512, 2 cages 435663 et une cage 51268. On distingue ensuite 3 types d’associations de cages à partir du principe de détermination de ses associations par spectroscopie Raman. La spectroscopie de Raman est basée sur la vibration des liaisons d’une molécule. Il associe les structures, composition et nombre de chaque cage aux hauteurs de leurs pics que l’on étudie sur des graphes, à leur nombre d’ondes (en cm-1) et à leur intensité (en a.u.). Ces pics désignent leurs états vibrations. Plus il y’a de cages au sein d’une molécule, plus son nombre d’onde, son intensité et la hauteur de son pic sera plus forte. Ces hydrates de méthane se situent entre le plateau continental et le Talus continental, entre 400m et 1200m de profondeur dans les fonds océaniques. Ces hydrates sont le plus stables que dans ces zones de basse température (entre 0 degrés et 15 degrés qui semble être la temperature la plus haute possible pour ces hydrates) et de haute pression (entre 0atm et300atm).
Les réserves d’hydrates de méthane :