Гідрати, або газові клатрати, являють собою подібні льоду сполуки, в яких молекули газу впроваджені в каркас з молекул води. За даними Геологічної служби США за 1999 р в світовому океані знаходиться величезний запас природних газогідратів, який в еквіваленті становить по порядку величини 1018-1019 м3 метану.
Газогідратні технології, порівняно з існуючими, представляють можливість з більшою енергоефективністю транспортувати природний газ, розділяти суміші газів і рідин, стискати гази до високих тисків, концентрувати водні розчини, виробляти і акумулювати холод, утилізувати і зберігати СО2. Їх вивчення також важливо для вирішення задач розробки покладів метанових газогідратів, зокрема, в акваторії Чорного моря.
З метою дослідження процесів утворення і дисоціації гідратів вуглеводневих сполук, що входять до складу природного газу в Інституті газу НАН України був створений гідратний стенд на базі гігрометра ТОРОС-3-2 ВІЗ власної розробки, апробований експрес-метод визначення термодинамічних і кінетичних параметрів процесу перетворення гідратів.
Прилад дозволяє проводити дослідження при робочому тиску до 25,0 МПа в різних газах в діапазоні температур від -65 до +20 °С з основною абсолютною похибкою ± 0,5 °С. Для фіксації гідратного стану (твердої фази) реактор попередньо охолоджують до -40 °С твердої вуглекислотою. Організовано холодильний цикл, дренаж газу і рідини, оптичне спостереження, фото- та відео фіксація.
Експрес-методом були отримані як гідрати природного газу, так і гідрати вуглекислоти. На підставі даних кривих зміни температури побудовані Р-Т криві утворення гідратів природного газу та діоксиду вуглецю. Також проведена серія успішних експериментів по заміщенню метану вуглекислотою.
Позитивними результатами експериментальних досліджень експрес- методом процесу заміщення в газогідратах метану вуглекислотою підтверджена можливість використання такої технології для умов розробки газогідратних покладів в Чорному морі. Протягом найближчих років планується створення інноваційного дослідно-промислового обладнання для переведення природного газу в гідратний стан, його транспортування і регазифікації.
