Sotto la superficie marina sono immagazzinate grandi quantità di methanoidrato – una sostanza simile al ghiaccio composta da metano e acqua. Questi depositi naturali contengono più energia di tutte le riserve fossili conosciute insieme. Tuttavia, lo sfruttamento di queste risorse richiede tecnologie di misurazione altamente precise, specialmente in profondità estreme.
Il methanoidrato, noto anche come "ghiaccio combustibile", si forma sotto alta pressione e basse temperature, come si trova nelle zone profonde del mare o in aree permafrost. È una sostanza cristallina in cui le molecole di metano sono incapsulate in una rete di molecole d'acqua. Secondo le stime, circa 3000 gigatonellate di carbonio sono immagazzinate nei depositi di methanoidrato in tutto il mondo – più di tutte le riserve di carbone, petrolio e gas conosciute insieme.
Il progetto SUGAR: ricerca e utilizzo del methanoidrato
Sotto la guida dell'Istituto Leibniz per le scienze marine di Kiel (IFM-GEOMAR), è stato avviato il progetto SUGAR (Sottomarino giacimenti di gas idrato: esplorazione, estrazione e trasporto). Lo scopo è sviluppare tecnologie per estrarre il metano dai depositi di methanoidrato e contemporaneamente immagazzinare in modo sicuro diossido di carbonio (CO₂) sul fondo marino. Un sottoprogetto si concentra sulla mappatura sismica dei depositi di idrato tramite streamer idroacustici a profondità elevate.
Sfide nella tecnologia di misurazione in profondità
Per localizzare con precisione i nodi di misurazione a profondità fino a 4000 metri, è essenziale una misura della pressione accurata. Le esigenze sui sensori sono quindi elevate:
Resistenza alla corrosione: Utilizzo in acque salate
Gran precisione: Fascia totale di errore (TEB) inferiore a 0,1 bar
Finità di risoluzione: Migliore di 0,01 bar
Ampiezza di misura: Da 0 a 400 bar, corrispondente a 0-4000 metri di profondità d'acqua
Resistenza alle temperature: -2 a 40 °C
Isolamento elettrico: Sopra 600 V contro acqua di mare
Efficienza energetica: Basso consumo di energia a 5V o 3,3V di alimentazione
Interfacce di comunicazione: I2C e Modbus fino a 100 kbit/s
Per soddisfare questi requisiti, sono stati scelti sensori di pressione piezoresistivi con custodia in titanio, forniti da STS Sensor Technik Sirnach AG. Il titanio offre un'eccellente resistenza alla corrosione e stabilità meccanica in condizioni estreme.
Lo sfruttamento del methanoidrato come futura fonte di energia richiede tecnologie innovative e tecniche di misurazione precise. Progetti come SUGAR dimostrano come la collaborazione interdisciplinare tra istituzioni di ricerca e partner industriali come STS Sensor Technik Sirnach AG contribuisca allo sviluppo di tali tecnologie. Con sensori di pressione robusti e precisi, sarà possibile utilizzare in modo sicuro ed efficiente queste enormi riserve di energia.