تعرف معنا عزيزي القارئ عبر مقالنا اليوم من موسوعة على غاز الميثان ، وهو أحد المركبات الكيميائية، ويتكون من الهيدروكربونات، ونجد أن صيغته الكيميائيةCH4 ، وهو ليس له أي رائحة طالما أنه نقي، ولكن حينما يتم استعماله بشكل تجاري، ويتم مزجه بكمية بسيطة من مركبات الكبريت يصبح لديه رائحة مميزة، مثل ايثيل مركبتان، وبالتالي يُمكن أن يحدث تتبع للميثان عند حدوث أي تسريب.
ويعتبر هذا الغاز هو المكون الأساسي للغاز الطبيعي، وهو من أنواع الوقود الهامة التي تستخدمها دول العالم ككل، لذا سنتحدث خلال السطور التالية بشيء من التفصيل عن هذا الغاز، واستخداماته، ومصادره فعليك أن تتابعنا.
غاز الميثان
يُعد غاز الميثان أحد غازات الانحباس الحراري، ويستطيع تسخين الجو بقوة شديدة يصل تأثيرها إلى حوالي 25 مرة زيادة عن تأثير غاز ثاني أكسيد الكربون.
وهو غاز غير مرئي وقابلاً للاحتراق والاشتعال، ويتواجد بكمية بسيطة في الغلاف الجوي.
وإذا تحدثنا عن خواصه الكيميائية سنجد أنه:-
- يحترق بالهواء بلهب أزرق، وينتج من الاحتراق ثاني أكسيد الكربون، وبخار ماء، مع انطلاق طاقة حرارية.
- يتفاعل غاز الميثان مع بخار الماء، مع تواجد أكاسيد من بعض الفلزات لكي تكون عامل حفاز، عند وجود ضغط جوي ودرجة حرارة عالية، وذلك من أجل الحصول على غاز الاصطناع والذي يتكون من أول أكسيد الكربون، وغاز الهيدروجين، وهو له الكثير من الاستخدامات الصناعية المختلفة.
- يستطيع غاز الميثان أن يتحلل إلى عنصريه، وذلك في حالة مروره بأنابيب معدنية مع تسخينها إلى درجة احمرار مُعينة، وهنا يُطلق على الكربون الناتج أسود الكربون.
أيضاً هناك مجموعة من الخصائص الفيزيائية المختلفة الخاصة بغاز الميثان منها:-
- أنه غاز شفاف عديم الرائحة واللون.
- كثافته تعتبر أقل من كثافة الهواء الجوي.
- قابل للإسالة بالتبريد والضغط الشديدين.
- بالإضافة إلى أنه شحيح الذوبان بالمياه.
ونجد أن احتراق جزئ واحد من غاز الميثان مع تواجد غاز الأكسجين معه ينتج منه جزيئين من المياه H2O، وجزئ من غاز ثاني أكسيد الكربون CO2.
استخدامات الميثان
لغاز الميثان الكثير من الاستخدامات المختلفة ومن بينها الآتي:-
- يُعتبر مُكون لحوالي 80 أو 90% من الغاز الطبيعي الذي يتم استخدامه بالوقود.
- يتم تحضير النيتروميثان منه، وهو يُستخدم في صناعة المبيدات الحشرية، العقاقير الطبية.
- يعمل على إنتاج غاز الهدييورجين والذي يتحول إلى أمونيا، ويتم استخدامه في تصنيع الأسمدة والمتفجرات، والمفرقعات.
- يتم تحضير العديد من المركبات العضوية من خلاله، ومن بينهم رابع كلوريد الكربون وهو يُساهم بدور كبير في إطفاء الحرائق، ويعمل كمذيب، وأيضاً تحضير الكلوروفورم (المُذيب والمُخدر).
- يتم استعماله من أجل صهر، وتجفيف وتعقيم المنتجات المختلفة.
- مصدر هام لشركات تصنيع الأغذية، الأوراق، الأحجار، الزجاج، ومصافي البترول.
- يُستخدم بالاحتراق لكي نحصل على الطاقة، فكل كيلو جرام منه يعطينا حوالي 55594جول، أي ما يُعادل 13300 سُعر، وتتم هذه العملية من خلال المُعادلة الآتية: طاقة+CH4+2O2→CO2 +2H2O
- بالإضافة إلى الدخول في عدد من الصناعات المختلفة منها صناعة النايلون، البلاستيك، الفورمالدهيد، الكحولات، وغيرهم.
- يتم تحضير أسود الكربون منه، وهو يُساهم في عمل حبر الطباعة.
- يُستخدم كوقود للسيارات والمركبات.
- يُمكنك استخدامه بشكل مربح داخل مناجم الفحم، من خلال حقن غاز المناجم بشبكات الأنابيب المسئولة عن توزيع الغاز الطبيعي، وأيضاً من أجل توليد الطاقة الكهربائية.
مصادر الميثان
هناك عدد من المصادر المختلفة التي تُساعدنا على استخراج غاز الميثان ، وقد تكون هذه المصادر طبيعية أو صناعية، لذا سنتعرف عليها خلال النقاط الآتية.
المصادر الطبيعية
يُستخرج غاز الميثان من الرواسب الجيولوجية، ونجده مُصاحباً لأنواع الوقود الهيدروجيني المتنوع، ويمكن الحصول عليه من أحد المصادر الطبيعية الآتية:-
- يتم الحصول على غاز الميثان من عملية هضم الحيوانات للطعام، وروثهم، مثل الأغنام، الجمال، الماعز، الجاموس، الأبقار ونحصل منهم على نسبة 15 – 17%.
- المستنقعات بنسبة 23%.
- تحلل المخلفات العضوية.
- وقود حفريات بنسبة 20%.
- حرق وتسخين الكتلة الحيوية بشكل لاهوائي.
- البكتريا التي تنتج خلال زراعة الأرز.
- بالإضافة إلى وجود كميات ضخمة من الغاز الطبيعي مُتجمدة أسفل قاع البحر، ونجد أن الاحتياطي من هيدرات الميثان تتواجد بأسفل قاع البحار والمحيطات بكمية تصل إلى حوالي ثلاثة آلاف غيغا طن، أي ما يقرب من ثلاثة مليار كيلو جرام، وهذا بالطبع يُساهم في ضعف احتياطي الطاقة التي يتم توافرها من كافة أنواع المصادر التقليدية للطاقة، ومنها النفط، الفحم، الغاز الطبيعي.
ولذلك نجد أن هناك بعض من الدول التي تذهب لاستخراج هيدرات الميثان من البحار، من أجل أن تسد احتياجها من الطاقة والذي يتزايد مع مرور الوقت، ومن بين تلك الدول كوريا الجنوبية، اليابان، الهند، الصين، الولايات المتحدة، والبرازيل.
المصادر الصناعية
بإمكانك تصنيع هذا الغاز من خلال التفاعلات الكيميائية المختلفة، وأيضاً يُمكن الحصول على الميثان المتواجد في شكل رسوبي بالمحيط بكميات تصل إلى حوالي 10آلاف مليار طن، وهناك بعض النظريات التي توضح أن تلك الكميات الكبيرة من الممكن أن تتسبب في ارتفاع درجة الحرارة وذلك في حالة انطلاقها بشكل فجائي.
غاز الميثان من الانسان
نجد أن نسبة 60% من الانبعاثات المختلفة التي تتسبب في إنتاج غاز الميثان يتم إنتاجها في الأصل من الأنشطة البشرية المتنوعة، وبالتحديد من تلك الأنشطة الزراعية، فخلال الـ 200 سنة الماضية، تم تركيز الغاز بشكل مُتضاعف بالغلاف الجوي فزاد من 0.8 إلى 1.6 جزء بالمليون.
هكذا تحدثنا معكم عن غاز الميثان، تابعو معنا كل جديد عبر موسوعة، ودمتم في أمان الله.