Nankai Trough gas hydrate site
નાનકાઈ મિથેન હાઇડ્રેટ સાઇટ (અથવા નાનકાઈ ખાતે જાપાનીઝ મિથેન હાઇડ્રેટ આર એન્ડ ડી પ્રોગ્રામ, નાનકાઈ ચાટ મિથેન હાઇડ્રેટ સાઇટ) નાનકાઈ ચાટ, જાપાનમાં સ્થિત છે. આ વિસ્તારનો પરિચય નનકાઈ ચાટ જાપાનના દક્ષિણપૂર્વ દરિયાકાંઠે પ્રશાંત મહાસાગરની નીચે સ્થિત છે, અને દક્ષિણપશ્ચિમ-ઉત્તર તરફ 700 કિમીથી વધુ વિસ્તરે છે. નનકાઈ ચાટ માત્ર સક્રિય સબડક્શન અને ભૂકંપ ઝોન તરીકે જ નહીં, પરંતુ છાજલી અને ખંડીય ઢોળાવ પર થતી તેની મોટી ક્લેથ્રેટ હાઇડ્રેટ થાપણો માટે પણ ઓળખાય છે. જાપાનના સ્થાનિક અશ્મિભૂત ઊર્જા સ્રોતોના અભાવના સંયોજનને કારણે, ઊર્જાના વપરાશમાં અંદાજિત સતત વધારા સાથે, નાનકાઈ ચાટ કાંપ અનુક્રમમાં મિથેન હાઇડ્રેટની ઘટનાઓ ઊર્જા સંસાધન અભ્યાસોનું વધુને વધુ કેન્દ્ર છે. આ સંસાધનો આગામી દાયકાઓ સુધી જાપાનની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે સ્થાનિક કુદરતી ગેસનો પુરવઠો સુરક્ષિત કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. નાનકાઈ ટ્રફ ડ્રિલિંગ સાઇટ મુખ્ય રસ ધરાવે છે, કારણ કે આ વિસ્તારમાં તાજેતરના સંશોધનોએ દરિયાઈ વાતાવરણમાં મિથેન હાઇડ્રેટ થાપણોની ઘટના સંબંધિત અભૂતપૂર્વ નવી આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરી છે. વધુમાં, નાનકાઈ ચાટ ખાતેના સંશોધનથી હાઇડ્રેટ્સમાંથી મિથેન ગેસના વ્યાપારી સંશોધન અને ઉત્પાદન માટે જરૂરી તકનીકી વિકાસને પ્રોત્સાહન મળશે અને લાંબા ગાળાની રાષ્ટ્રીય ઊર્જા વ્યૂહરચનામાં તેનો ઉપયોગ અને યોગદાનને સરળ બનાવશે તેવી અપેક્ષા છે. સામાન્ય ભૌતિક અને ભૌગોલિક વર્ણન યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી (ડી. ઓ. ઇ.) અને તેના યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી નેશનલ લેબોરેટરીઝ (એન. ઇ. ટી. એલ.) દ્વારા નાનકાઈ ચાટ વિસ્તારને એશિયન-પેસિફિકમાં એક મહત્વપૂર્ણ હાઇડ્રેટ ધરાવતા પ્રદેશ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યો હતો. ડી. ઓ. ઈ. ગેસ હાઇડ્રેટ સંસાધન અંદાજો 16 થી 27 ટ્રિલિયન ક્યુબિક મીટરની હાઇડ્રેટ ક્ષમતા સૂચવે છે. સંશોધનોએ નાનકાઈ ચાટની અંદર બે અલગ અલગ સ્થળોએ ગેસ હાઇડ્રેટ્સની હાજરીની પુષ્ટિ કરી છેઃ હાઇડ્રેટ્સ શિકોકુ અને ટોકાઈના સંચય પ્રિઝમમાં અને જાપાનના ઉત્તરપશ્ચિમમાં બેક-આર્ક બેસિન સિસ્ટમમાં પણ મળી શકે છે. નાનકાઈ ચાટ પ્રદેશમાં ઓળખાયેલ લગભગ તમામ કુદરતી ગેસ હાઇડ્રેટ સંચય દરિયાની સપાટીથી લગભગ 290 થી 300 મીટર (દરિયાની સપાટીથી 1,240 મીટર નીચે) ની ઊંડાઈએ થાય છે. નનકાઈ ચાટની રચનામાં મિઓસીન સમયથી આ વૃદ્ધિશીલ પ્રિઝમના વિકાસનું પ્રભુત્વ છે, જે યુરેશિયન પ્લેટની નીચે ફિલિપાઈન સી પ્લેટના ઉત્તરપશ્ચિમ તરફના વલણને કારણે રચાયું હતું. સક્રિય સબડક્શન ઝોન ચાટને ગ્રહ પરના સૌથી સક્રિય ભૂકંપ ઝોનમાંનું એક બનાવે છે. ફિલિપાઈન પ્લેટનો ઘટતો ભાગ કહેવાતા 'શિકોકુ તટપ્રદેશ' છે, જે ભૂતપૂર્વ ફોરાર્ક તટપ્રદેશને વ્યાખ્યાયિત કરે છે જે પછીથી આ વિસ્તારમાં સબમરીન ફેન સિસ્ટમ્સના કાંપથી ભરવામાં આવ્યો હતો, જો કે મોટાભાગના સંવર્ધિત કાંપમાં બરછટ પાર્થિવ ક્લાસ્ટિકનો સમાવેશ થાય છે. આર્કટિક પ્રદેશોમાં, કુદરતી ગેસ હાઇડ્રેટની થાપણો મોટે ભાગે પર્માફ્રોસ્ટના સહયોગથી રેતીથી સમૃદ્ધ એકમોમાં જોવા મળે છે. તેનાથી વિપરીત, દરિયાઈ વાતાવરણમાં ગેસ હાઇડ્રેટ્સ ખંડીય સીમાંત કાંપમાં જોવા મળે છે, જેમાં મુખ્યત્વે બારીક દાણાદાર માટીના ખનિજો અને કાર્બનિક કાટમાળનો સમાવેશ થાય છે, જે દરિયાની સપાટી પર સ્થાયી થયા છે. તેઓ એક ખૂબ જ સામાન્ય ઘટક હોવાનું જણાય છે, જે ઊંડા પાણીના ખંડીય છાજલીઓ પર કાંપમાં અનાજ વચ્ચે અને તિરાડો અને તિરાડોની અંદર જગ્યાઓ ભરે છે જ્યાં તાપમાન અને દબાણની સ્થિતિ ગેસ હાઇડ્રેટની રચના માટે યોગ્ય હોય છે. સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે વિશ્વભરમાં કુદરતી ગેસ હાઇડ્રેટની મોટાભાગની થાપણો 1 થી 12 ટકાની વચ્ચે હાઇડ્રેટ સંતૃપ્તિ સાથે વિખેરાયેલા અને ઓછા કેન્દ્રિત સ્વરૂપમાં બારીક દાણાદાર કાંપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. નીચા હાઇડ્રેટ સંતૃપ્તિને ખૂબ જ નાના છિદ્રોના કદ અને માટીથી સમૃદ્ધ કાંપમાં ઓછી પારગમ્યતાને કારણે સમજાવી શકાય છે, જે હાઇડ્રેટ રચના માટે જરૂરી પાણી અને ગેસ બંનેની ગતિશીલતામાં અવરોધ ઊભો કરે છે (વધુ વિગતો માટે યુએનઇપી ગ્લોબલ આઉટલુક ઓન મિથેન ગેસ હાઇડ્રેટ્સ (2012, પ્રગતિમાં) જુઓ). તેનાથી વિપરીત, જાપાની વૈજ્ઞાનિકો નાનકાઈ ચાટના કિનારે દક્ષિણપૂર્વીય દરિયાકાંઠે ખોદકામ કરતી વખતે એકબીજા સાથે જોડાયેલી રેતી અને કાદવની જાડી શ્રેણી શોધી શક્યા હતા. કુદરતી ગેસ હાઇડ્રેટ્સ મોટે ભાગે રેતીના એકમોમાં ઊંચી સાંદ્રતામાં જોવા મળે છે, જે છિદ્રોની જગ્યાના 70 ટકા સુધી પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને કાદવના ક્રમમાં મોટા ભાગે ગેરહાજર હોય છે. નાનકાઈ ચાટ ખાતે જાપાનીઝ મિથેન ગેસ હાઇડ્રેટ આર એન્ડ ડી પ્રોગ્રામ જાપાનીઝ ડ્રિલિંગ પ્રોજેક્ટ, "મિથેન હાઇડ્રેટ રિસર્ચ એન્ડ ડેવલપમેન્ટ (આર એન્ડ ડી) પ્રોગ્રામ" નો ભાગ છે, જે જાપાનના દક્ષિણપૂર્વીય કિનારે નાનકાઈ ચાટ પ્રદેશમાં સ્થિત છે. 1995માં જાપાની સરકાર દ્વારા પૂર્ણ કરવામાં આવેલા ક્ષેત્ર સર્વેક્ષણમાં બોટમ સિમ્યુલેટિંગ રિફ્લેક્ટર (બી. એસ. આર.) નું અસ્તિત્વ બહાર આવ્યા પછી આ પ્રદેશમાં ઉત્પાદન સંશોધન કૂવો પ્રોજેક્ટ વિકસાવવામાં આવ્યો હતો, જે માનવામાં આવે છે કે મોટા ઉપ-સપાટી ગેસ હાઇડ્રેટ થાપણોનું અસ્તિત્વ સૂચવે છે. આ પ્રોજેક્ટનો ઉદ્દેશ નનકાઈ કુંડમાં મિથેન હાઇડ્રેટ ધરાવતા કાંપની પ્રકૃતિ, ભવિષ્યના સંભવિત ઊર્જા સંસાધન તરીકે ગેસ હાઇડ્રેટ્સની ભૂમિકાને સમજવાનો અને ગેસ હાઇડ્રેટના ઉત્પાદન અને ગુણધર્મો અને તેની સ્થિરતાનું મૂલ્યાંકન કરવાનો હતો. ગેસ હાઇડ્રેટ્સમાંથી મિથેનનું ઉત્પાદન કરવા માટે, સલામત અને ભરોસાપાત્ર તકનીકનો વિકાસ ખૂબ જ જરૂરી છે, કારણ કે છીછરા પાણીમાં મિથેનનું વિઘટન ખૂબ જ ઊંચું દબાણ પેદા કરી શકે છે અને સબમરીન ભૂસ્ખલનનું કારણ બની શકે છે. વધુમાં, વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસનો ઉદ્દેશ ગેસ હાઇડ્રેટ ડ્રિલિંગ અને પાઇપલાઇન નિર્માણ દ્વારા સર્જાયેલી કોઈપણ જોખમી પરિસ્થિતિઓ સામે રક્ષણ આપતી નવી સલામતી તકનીકો વિકસાવવાનો અને નવા ઔદ્યોગિક વિકાસના સંદર્ભમાં ડ્રિલિંગ અને ઉત્પાદન તકનીકમાં આંતરદૃષ્ટિ આપવાનો છે. 1999ના અંતમાં અને 2000ની શરૂઆતમાં, જાપાનના અર્થતંત્ર, વેપાર અને ઉદ્યોગ મંત્રાલય (એમ. ઇ. ટી. આઇ., જે અગાઉ જાપાનના આંતરરાષ્ટ્રીય વેપાર અને ઉદ્યોગ મંત્રાલય, એમ. આઇ. ટી. આઇ. તરીકે જાણીતું હતું) એ છ સંશોધન કુવાઓનું કામ શરૂ કર્યું હતું, જે ટોક્યો ખાડી નજીકના દરિયાકિનારાથી 50 કિમી દૂર પૂર્વીય નાનકાઈ ચાટ વિસ્તારમાં 945 મીટરની ઊંડાઈએ સફળતાપૂર્વક ખોદવામાં આવ્યા હતા, જેથી કુદરતી ગેસ હાઇડ્રેટની થાપણોની લાક્ષણિકતા અને તેમની એકંદર વ્યાપારી ક્ષમતાની તપાસ કરી શકાય. યોગ્ય આવરણ કાર્યક્રમ વિકસાવવા માટે બે કૂવાઓ ખોદવામાં આવ્યા હતા. વિવિધ સ્તરની રચનાનું વિશ્લેષણ કરવા અને સમાવિષ્ટ ગેસનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ત્રીજો કૂવો દરિયાની સપાટીથી 3,000 મીટર નીચે ખોદવામાં આવ્યો હતો. ધરતીકંપની માહિતીએ સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત તળિયે સિમ્યુલેટિંગ રિફ્લેક્ટર દર્શાવ્યું હતું, જે ગેસ હાઇડ્રેટ સ્થિરતા ઝોનના તળિયાને ચિહ્નિત કરે છે, જે દરિયાની સપાટીથી 290 મીટર (દરિયાની સપાટીથી 1,240 મીટર નીચે) ની ઊંડાઈમાં જોવા મળે છે. કોરને 1,152 અને 1,210 મીટરની ઊંડાઈમાં લેવામાં આવ્યા હતા, જે ત્રણ જુદા જુદા ઝોનમાં ગેસ હાઇડ્રેટ્સની હાજરી દર્શાવે છે, જેમાં હાઇડ્રેટ્સ જથ્થાબંધ જથ્થાના 20 ટકા અને છિદ્રોની જગ્યાના 80 ટકા હિસ્સો ધરાવે છે. આ ત્રણ જુદા જુદા ઝોનમાં મોટે ભાગે વિજાતીય ટર્બિડીટિક રેતીના પથ્થરો હોય છે જે 30 થી 40 ટકાની વચ્ચે અભેદ્યતા દર્શાવે છે અને કાં તો સતત અથવા અસંગત હોય છે. ક્લેથ્રેટ્સની અંદર ફસાયેલો ગેસ મુખ્યત્વે જૈવિક છે અને ઊંડાણ સાથે માઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિમાં પ્રગતિશીલ ઘટાડો અને કાંપના સ્તંભમાં વધારાના ઉપર તરફ સ્થળાંતરનો સંકેત આપે છે. આ સંશોધન પરિણામોના આધારે, જાપાન સરકારે 2001માં 16 વર્ષના મિથેન હાઇડ્રેટ આર એન્ડ ડી સંશોધન કાર્યક્રમની શરૂઆત કરી હતી. અગ્રણી પ્રોજેક્ટ ભાગીદારોમાં જાપાન નેશનલ ઓઇલ કોર્પોરેશન (અગાઉ જે. એન. ઓ. સી. તરીકે જાણીતું હતું, હવે જાપાન ઓઇલ, ગેસ અને મેટલ્સ નેશનલ કોર્પોરેશન-જે. ઓ. જી. એમ. ઈ. સી.), જાપાનીઝ પેટ્રોલિયમ એક્સપ્લોરેશન (જે. એ. પી. ઇ. એક્સ.), યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી (ડી. ઓ. ઈ.) તેમજ અન્ય ઉદ્યોગ ભાગીદારોનો સમાવેશ થાય છે. જાપાનના અર્થતંત્ર, વેપાર અને ઉદ્યોગ મંત્રાલય (એમ. આઈ. ટી. આઈ.) સાથે મળીને તેઓ 'એમ. એચ. 21-ધ રિસર્ચ કન્સોર્ટિયમ ફોર મિથેન હાઇડ્રેટ રિસોર્સિસ ઇન જાપાન' નામના સંઘની રચના કરે છે, જેનો એકંદર ઉદ્દેશ વર્ષ 2018 સુધીમાં દરિયાકાંઠાના ગેસ હાઇડ્રેટ્સમાંથી વ્યાપારી ઉત્પાદન માટેની પ્રક્રિયા સ્થાપિત કરવાનો છે. રાષ્ટ્રીય આર એન્ડ ડી સંશોધન કાર્યક્રમ ઉપરાંત, ઇન્ટિગ્રેટેડ ઓશન ડ્રિલિંગ પ્રોગ્રામ (આઈ. ઓ. ડી. પી.) અને તેના અગ્રદૂત, ઓશન ડ્રિલિંગ પ્રોગ્રામ (ઓ. ડી. પી.) દ્વારા નેનકાઈ ચાટ પ્રદેશમાં ડ્રિલ નિરીક્ષણ કુવાઓ પર ક્રૂઝ અભિયાનો હાથ ધરવામાં આવ્યા છે, જેથી ગેસના ભૂ-રાસાયણિક રચનાનું વિશ્લેષણ કરી શકાય અને જળાશય એકમો પર ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અને ભૂ-ભૌતિક માહિતી એકત્રિત કરી શકાય. 2010 અને 2011 માં, ત્રણ નાનકાઈ ટ્રફ સિસ્મોજેનિક ઝોન પ્રયોગો (નેનટ્રોસીઝ) પૂર્ણ કરવા માટે સાત અભિયાનો (314,315,316: પ્રથમ તબક્કો; 319 અને 322: બીજો તબક્કો; 326,332 અને 333: ત્રીજો તબક્કો) પર વ્યાપક સંશોધન પૂર્ણ કરવામાં આવ્યું હતું, જે આ વિસ્તારની ભૂકંપવિજ્ઞાન અને ભૂભૌતિકીય પરિસ્થિતિઓ પર અભૂતપૂર્વ નવી આંતરદૃષ્ટિ આપે તેવી અપેક્ષા છે. નેનટ્રોસીઝનો ઉદ્દેશ પૃથ્વીના પોપડાના ધરતીકંપ પેદા કરતા, ધરતીકંપના સક્રિય ભાગને ડ્રિલ, નમૂના અને સાધન બનાવવાનો છે, જ્યાં સમગ્ર ઇતિહાસમાં વારંવાર મોટા પાયે ભૂકંપ આવ્યા છે, જે ગેસ હાઇડ્રેટ થાપણોને પણ પ્રભાવિત કરે છે. સક્રિય અભ્યાસ સ્થળ તરીકે નનકાઈ ચાટનું મહત્વ એક દાયકાથી વધુ સમયથી સતત ગેસ હાઇડ્રેટ સંશોધન સ્થળ તરીકે નનકાઈ ચાટ, ઉત્તરપશ્ચિમ પ્રશાંત મહાસાગરમાં દરિયાકાંઠાના કુદરતી ગેસ હાઇડ્રેટ્સ માટે પ્રથમ સંપૂર્ણ સંકલિત ક્ષેત્ર અભ્યાસ અને આધુનિક ઉત્પાદન પરીક્ષણ વેલ પ્રોજેક્ટ છે. જાપાનના દક્ષિણપૂર્વીય દરિયાકાંઠે કુદરતી ગેસ હાઇડ્રેટના સંચયનું પરીક્ષણ કરવા અને પરંપરાગત તૃતીય માળખાનું અન્વેષણ કરવા માટે છ કૂવાઓ સફળતાપૂર્વક ખોદવામાં આવ્યા હતા. તેણે વૈજ્ઞાનિકોને ગેસ હાઇડ્રેટ થાપણોના ભૌતિક પ્રતિભાવનું નિરીક્ષણ કરવાની અને ગ્રહ પરના સૌથી સક્રિય ભૂકંપ ઝોનમાંના એકમાં દરિયાઇ ગેસ હાઇડ્રેટ્સની તપાસ કરવાની તક આપી. નાનકાઈ ચાટની અંદર સંશોધન જાપાનના દરિયાકાંઠે કુદરતી ગેસ હાઇડ્રેટ્સની રચના અને ઘટના અંગે મદદરૂપ આંતરદૃષ્ટિ આપે તેવી અપેક્ષા છે, કારણ કે નાનકાઈ ચાટ સંશોધન કુવાઓએ ટર્બિડીટિક રેતીના એકમોમાં છિદ્રો ભરતા ગેસ હાઇડ્રેટ્સના અસ્તિત્વને જાહેર કર્યું હોવા છતાં, તે હજુ પણ અસ્પષ્ટ છે કે આ વિસ્તાર ચોક્કસ જથ્થા અને ઘટનાઓની આર્થિક સદ્ધરતા અને બીએસઆર વિતરણ સાથેના તેમના સંબંધના સંદર્ભમાં કેટલી હાઇડ્રેટ ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ વીડિયોઃ ચિક્યુના બોર્ડ પર ડીપ સી ડ્રિલિંગ, આઇઓડીપી અભિયાન 314-નાનકાઇ ટ્રફ ઇન્ટિગ્રેટેડ ઓશન ડ્રિલિંગ પ્રોગ્રામ (આઇઓડીપી) અભિયાન 314 અને 325 નેશનલ એનર્જી ટેક્નોલોજી લેબોરેટરી, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ઑફ અમેરિકા-મિથેન હાઇડ્રેટ્સ નેશનલ એનર્જી ટેક્નોલોજી લેબોરેટરી, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ઑફ અમેરિકા-મિથેન હાઇડ્રેટ્સ નેશનલ એનર્જી ટેક્નોલોજી લેબોરેટરી, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ઑફ અમેરિકાનો સામાન્ય પરિચય-નાનકાઇ ડ્રિલિંગ સાઇટનો પરિચય "યુએનઇપી ગ્લોબલ આઉટલુક ઑન મિથેન ગેસ હાઇડ્રેટ્સ", પ્રગતિમાં છે "ઉત્તર ઢોળાવ, અલાસ્કા (2008) પર ગેસ હાઇડ્રેટ સંસાધનોનું મૂલ્યાંકન", યુએસ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સર્વેક્ષણ તથ્ય પત્રક "શોધ અને મૂલ્યાંકન"