Les ressources en hydrates de gaz naturel sont abondantes et constituent l'une des nouvelles sources d'énergie les plus prometteuses. Cependant, l'exploitation commerciale des hydrates de gaz naturel n'a pas encore été réalisée, et leurs caractéristiques microstructurales ainsi que leurs mécanismes de stockage du gaz restent à clarifier. Sur la base des informations sur le squelette et les molécules hôtes des hydrates de gaz de types SI, SII et SH, trois modèles moléculaires typiques ont été construits et optimisés. Grâce à la caractérisation structurelle, le nombre de liaisons hydrogène, leur longueur, la porosité, la composition des pores et la distribution de la taille des pores ont été déterminés, et une analyse comparative des différences microstructurales des trois hydrates typiques a été menée. Sur la base de la structure du squelette des hydrates, la méthode Monte Carlo en grand canonique a été utilisée pour étudier le comportement d'adsorption du méthane et du dioxyde de carbone, et les caractéristiques et différences de stockage du gaz pour les trois hydrates ont été expliquées en combinant la quantité de gaz adsorbé et la chaleur d'adsorption. Les résultats montrent que l'hydrate de type SII présente la plus grande longueur moyenne de liaison hydrogène et le plus grand nombre de ces liaisons, mais une connectivité de pores la plus faible ; une pression élevée favorise l'augmentation de la capacité de stockage de gaz des hydrates, une basse température augmente la stabilité de l'adsorption du gaz dans les hydrates ; bien que la quantité de stockage de dioxyde de carbone soit inférieure à celle du méthane, la stabilité d'adsorption du dioxyde de carbone est plus élevée ; la quantité d'adsorption de gaz est la plus élevée dans l'hydrate de type SII, tandis que la chaleur d'adsorption est la plus élevée dans l'hydrate de type SI.

hydrates de gaz; caractéristiques structurelles; propriétés de stockage; adsorption; simulation moléculaire