من بين مصادر الطاقة المختلفة التي لدينا للمنزل الغاز الطبيعي. ومع ذلك ، كثير من الناس لا يعرفون ما هو الغاز الطبيعيحيث يتم استخراجه وكيف يتم تحويله إلى طاقة. الغاز الطبيعي هو وقود أحفوري ، مثل الفحم أو النفط ، يتكون من الهيدروكربونات ، وهي مزيج من الجزيئات المكونة من ذرات الكربون والهيدروجين. جعلت الأبحاث الجيولوجية والفيزيائية المتطورة من الممكن اكتشاف واستغلال رواسب الغاز المنتجة تحت الأرض من خلال مئات الآلاف من السنين من النشاط البكتيري.
في هذه المقالة سوف نخبرك ما هو الغاز الطبيعي ، وما هي خصائصه ، ومن أين يأتي ، ولماذا يتم استخدامه.
ما هو الغاز الطبيعي
الميثان (CH4) هو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي ، على الرغم من أنه يحتوي أيضًا على هيدروكربونات خفيفة أخرى بنسب أصغر بكثير ، مثل الإيثان (C2H6) أو البروبان (C3H8) أو البيوتان (C4H10) أو البنتان (C5H12). يوجد عادة بنسبة 85٪ مختلطة مع 10٪ إيثان ، 3٪ بروبان ، 0,1٪ بيوتان و 0,7٪ نيتروجين. تحتوي جميعها على نقاط غليان منخفضة جدًا ، تصل إلى -158,9 درجة مئوية في حالة غاز الميثان. في حين أن الهيدروكربونات التي تحتوي على 5-10 ذرات كربون تكون سائلة في درجات الحرارة العادية ، فإن هذه الهيدروكربونات منخفضة الوزن الجزيئي (أقل من 5 ذرات كربون) موجودة في شكل غاز أو بخار.
لاستخراج الطاقة الموجودة في الرابطة الكيميائية CH ، يجب إجراء عملية احتراق. الاحتراق تفاعل مؤكسد (طارد للحرارة) لوقود (غاز) مع مؤكسد آخر (هواء) يسمى مؤكسد. ويصاحب هذا الانتقال انبعاث الحرارة ، وهي ظاهرة غالبًا ما يمكن أن تُدركها النيران التي تشكل مصدر الضوء والحرارة. لكي يحدث الاحتراق ، يجب أن يكون الوقود والمؤكسد على اتصال بالنسب الصحيحة ، ويجب أن يكون الخليط في درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الاشتعال.
إذا أخذنا الهواء كمرجع ، فإن الكثافة النسبية للغاز الطبيعي تتراوح من 0,6 إلى 0,66 ، أي أنه أقل كثافة أو أثقل من الهواء. تتراوح قيمته الحرارية ، أو الحرارة المنبعثة لكل وحدة حجم من الاحتراق الكامل ، من 6,6 إلى 12 طنًا / م 3.
ما هذا؟
تم استخدام الغاز الطبيعي في الأصل كمصدر للطاقة للمدن الخفيفة من خلال أنظمة إضاءة الغاز العامة. في وقت لاحق ، مع وصول الكهرباء ، اختفى هذا الاستخدام ، على الرغم من أن استخراج الغاز الطبيعي لم يجد فائدة في عمليات أخرى. وهكذا ومن بين أحدث استخدامات الغاز الطبيعي نجد ما يلي.
أصبح الغاز الطبيعي وقودًا آخر ، يستخدم على نطاق واسع لإنتاج الطاقة الكهربائية في محطات الطاقة عالية الكفاءة ، وتشغيل الغلايات السكنية والصناعية ، وحتى للنقل ، حيث يمكن استخدامه اليوم كوقود للمركبات ، مثل السيارات أو الحافلات.
في عام 2008 ، استهلكت إسبانيا 450.726 جيجاوات ساعة من الغاز الطبيعي ، بزيادة 10,1٪ عن العام السابق. في عام 2008 ، شكل الغاز الطبيعي 24٪ من الطاقة الأولية في إسبانيا. بالفعل في عام 1985 ، كان هذا الرقم 2 ٪ فقط ، مما يوضح نمو وأهمية مصدر الطاقة هذا في إسبانيا ، ليس فقط من وجهة نظر بيئية ، ولكن أيضًا كعامل في القدرة التنافسية للشركات الإسبانية.
بمعنى واسع يمكن القول أن للغاز الطبيعي نفس استخدامات الفحم وخاصة المشتقات النفطية لأنه وقود أحفوري ، وباحتراقه يمكن الحصول على طاقة يمكن استخدامها لاحتياجات الإنسان.
كيف يؤثر الغاز الطبيعي على البيئة؟
الغاز الطبيعي هو الوقود الذي يتمتع بشكل عام بسمعة طيبة ، على الرغم من كونها مصدرًا للطاقة الأحفورية والملوثة. هذا لأنه عندما يحترق فإنه يطلق غازات الدفيئة الرئيسية ، ثاني أكسيد الكربون ، في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن سمعتها الجيدة تأتي من حقيقة أنه أثناء الاحتراق ، يتم إطلاق الغاز في الغلاف الجوي بكميات أقل مقارنة بالغازات من النفط والفحم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك سبب آخر لاختلافه عن هذا الوقود وهو أنه لا ينبعث منه ثاني أكسيد الكبريت ، وهو أحد الغازات الملوثة في الأجواء الحضرية وأحد الأسباب الرئيسية للأمطار الحمضية.
وقد أدى ذلك ، بالنسبة للبعض ، إلى اعتباره طاقة انتقالية. بمعنى آخر ، مصدر للطاقة ، على الرغم من أنه شديد التلوث ، إلا أنه أقل تأثيرًا على البيئة ، قد يتحول من النفط إلى الفحم كمصدر للطاقة حتى يتم تنفيذ الطاقة النظيفة بالكامل. لكن يجب أن يكون واضحًا أن الغاز الطبيعي هو وقود أحفوري ، مما يعني أنه وقود ملوث وغير متجدد ، سواء كان يمكن استخدامه كمصدر انتقالي للطاقة أم لا. تعرف على المزيد حول هذا الموضوع في مقال آخر حول البيئة الخضراء حول سبب عدم كون الغاز الطبيعي مصدرًا للطاقة المتجددة.
من ناحية أخرى ، بينما ينبعث الغاز الطبيعي أقل من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي عند الاحتراق ، فمن الشائع أن يتم إطلاق جزء كبير من الغاز الطبيعي في الغلاف الجوي أثناء الاستخراج. وهذا يؤدي إلى زيادة كمية الميثان في الهواء ، الغازات الدفيئة الرئيسية الأخرى التي تساهم في تغير المناخ إلى جانب ثاني أكسيد الكربون. بعبارة أخرى ، على الرغم من أنه مصدر طاقة أقل تلويثًا من النفط والفحم ، إلا أنه ليس مصدرًا للطاقة النظيفة ، كما أنه ليس مصدرًا للطاقة بدون تأثير بيئي ، كما تعتقد بعض الشركات التي تبيعه.
ومع ذلك ، من المهم معرفة أنه مصدر طاقة ، رغم أنه ليس صديقًا للبيئة ، إلا أنه أقل ضررًا على كوكب الأرض من أنواع الوقود الأحفوري الأخرى. بهذه الطريقة ، على الرغم من أنه ليس الخيار الأفضل الذي يمكننا اختياره ، حتى لا يتم تنفيذ انتقال الطاقة القائم على الطاقات النظيفة والمتجددة بالكامل ، يمكن أن يقلل بشكل أكثر فعالية من تأثير أنواع الوقود الأحفوري الأخرى على الكوكب.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن ماهية الغاز الطبيعي وما هي خصائصه.