Chimicamente, gli idrati di metano sono costituiti da una molecola di metano e 6 di acqua (CH46H2O) e appartengono alla famiglia dei “clatrati”, particolari composti in cui la normale struttura cristallina del ghiaccio si altera a formare celle chiuse “a gabbia”. Perchè questo processo avvenga, sono necessari due fattori concomitanti: una bassa temperatura (-15°C) e un’elevata pressione ambientale (20 bar, corrispondenti ad una profondità marina di poco meno di 200 m), oltre che, naturalmente, una grande disponibilità di metano e di molecole di acqua.
Agli inizi degli anni '90, negli ambienti di ricerca sulla geologia marina si cominciò a parlare di una sostanza particolare, presente sui fondali oceanici: si trattava delle prime notizie sugli idrati di metano, che fino ad allora avevano ricevuto pochissima attenzione, in quanto ritenuti poco più di una curiosità geologica e privi di qualunque valore commerciale. Il metano cosiddetto biogenico viene rilasciato da processi di decomposizione della sostanza organica e si accumula all'interno dei sedimenti, dove può concentrarsi ed eventualmente risalire verso la superficie. Se la superficie è un fondale marino, il gas che si libera si combina con l'acqua fredda delle profondità abissali a formare una sorta di "ghiaccio". Le molecole di acqua cristallizzano formando strutture "a gabbia", all'interno delle quali si trovano intrappolate densità. Ghiacciando, l'acqua comprime il gas e il composto assume un'elevatissima densità.
Dove si trovano
Per le particolari condizioni in cui questi composti si formano e rimangono stabili, la loro presenza è limitata a tre ambienti: i fondali oceanici, i terreni interessati da permafrost e i ghiacci polari più profondi.
Come si comportano
Costituiti da "gabbie" di ghiaccio che intrappolano molecole gassose, gli idrati di metano sono composti stabili solo quando si verificano condizioni di elevate pressioni e temperature molto basse. Se aumentano le temperature o si riducono le pressioni, il ghiaccio fonde e il metano si libera in forma gassosa.
Il metano: un combustibile “pulito”
Tra i combustibili fossili, il metano sembra attualmente essere quello che vedrà un crescente utilizzo nel prossimo futuro, grazie alla sua relativa abbondanza e grazie al fatto di essere relativamente "pulito ". La sua molecola è costituita da 4 atomi di idrogeno e uno di carbonio (CH4): bruciando, è l'idrocarburo che libera la minor quantità di carbonio per questo è meno dannoso per l'ambiente.