الغاز الطبيعي
مقدمة
الغاز الطبيعي هو أحد الوقود الأحفوري، يتكون أساسًا من الميثان (CH4)، ويوجد في باطن الأرض، إما منفردًا أو مصاحبًا للنفط، يتم استخراجه من باطن الأرض باستخدام تقنيات متطورة، ثم يُعالَج و يُنقى من الشوائب قبل أن يسوَّق للمستهلكين. يُعد الغاز الطبيעי مصدراً مهماً للطاقة حول العالم، ويُستخدم في توليد الكهرباء والتدفئة وإنتاج الوقود وكمادة خام في الصناعات الكيميائية.
تركيب الغاز الطبيعي
يتكون الغاز الطبيعي بشكل أساسي من غاز الميثان (CH4)، والذي يشكل حوالي 90-95% من مكوناته، بالإضافة إلى غازات أخرى مثل:
الإيثان (C2H6): وهو ثاني أكثر الغازات شيوعًا في الغاز الطبيعي، ويشكل حوالي 2-10% من مكوناته.
البروبان (C3H8): وهو غاز ذو سلاسل كربونية طويلة، ويكون حوالي 0.1-5% من مكوناته.
البيوتان (C4H10): وهو غاز ذو سلاسل كربونية طويلة، ويكون حوالي 0.01-1% من مكوناته.
غازات أخرى: مثل غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) وكبريتيد الهيدروجين (H2S) ونيتروجين (N2)
الخواص الفيزيائية للغاز الطبيعي
عديم اللون والرائحة: لا يمكن رؤية الغاز الطبيعي أو شمه في حالته الطبيعية.
أخف من الهواء: تبلغ الكثافة النسبية للغاز الطبيعي حوالي 0.6، أي أنه أخف من الهواء بحوالي 1.6 مرة.
قابل للاشتعال: الغاز الطبيعي قابل للاشتعال بدرجة كبيرة، ويمكن أن يشكل خليطًا متفجرًا ومميتًا مع الهواء.
غير سام: الغاز الطبيعي غير سام، ولكن يمكن أن يسبب الاختناق إذا تم استنشاقه بكميات كبيرة.
الخواص الكيميائية للغاز الطبيعي
غاز الميثان (CH4): هو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، وهو غاز هيدروكربوني عديم اللون والرائحة، قابل للاشتعال وغير سام.
الإيثان (C2H6): هو غاز هيدروكربوني عديم اللون والرائحة، قابل للاشتعال وغير سام.
البروبان (C3H8): هو غاز هيدروكربوني عديم اللون والرائحة، قابل للاشتعال وغير سام.
البيوتان (C4H10): هو غاز هيدروكربوني عديم اللون والرائحة، قابل للاشتعال وغير سام.
استخدامات الغاز الطبيعي
توليد الكهرباء: يُستخدم الغاز الطبيعي لتوليد الكهرباء في محطات توليد الكهرباء، ويُعتبر من أكثر أنواع الوقود شيوعًا المستخدم في هذا الغرض.
التدفئة: يُستخدم الغاز الطبيعي لتدفئة المنازل والمنشآت التجارية والمصانع، ويُعد من أكثر أنواع الوقود شيوعًا المستخدم في هذا الغرض.
الطهي: يُستخدم الغاز الطبيعي في الطهي في المنازل والمطاعم، ويُعتبر من أكثر أنواع الوقود شيوعًا المستخدم في هذا الغرض.
إنتاج الوقود: يُستخدم الغاز الطبيعي لإنتاج الوقود مثل البنزين والديزل، ويُعتبر من أكثر أنواع الوقود شيوعًا المستخدم في هذا الغرض.
الصناعات الكيميائية: يُستخدم الغاز الطبيعي كمادة خام في الصناعات الكيميائية، ويُستخدم في إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات مثل البلاستيك والأسمدة والأدوية.
مصادر الغاز الطبيعي
يوجد الغاز الطبيعي في باطن الأرض، ويوجد في أماكن مختلفة، بما في ذلك:
الحقول الغازية: وهي مناطق تحت الأرض تحتوي على كميات كبيرة من الغاز الطبيعي غير المصاحب للنفط.
الحقول النفطية: وهي مناطق تحت الأرض تحتوي على كميات كبيرة من النفط المصحوب بالغاز الطبيعي.
حقول الفحم: وهي مناطق تحت الأرض تحتوي على كميات كبيرة من الفحم، وقد تحتوي أيضًا على كميات كبيرة من الغاز الطبيعي.
استخراج الغاز الطبيعي
يتم استخراج الغاز الطبيعي من باطن الأرض باستخدام تقنيات متطورة، وتشمل هذه التقنيات:
الحفر: يتم حفر آبار عميقة في باطن الأرض للوصول إلى خزانات الغاز الطبيعي.
الاستخراج: يتم استخدام مضخات أو تقنيات أخرى لسحب الغاز الطبيعي من الخزانات إلى السطح.
المعالجة: يتم معالجة الغاز الطبيعي لتنقيته من الشوائب، مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين والماء.
النقل: يتم نقل الغاز الطبيعي إلى المستهلكين عبر خطوط الأنابيب أو السفن أو الشاحنات.
الآثار البيئية للغاز الطبيعي
يُعتبر الغاز الطبيعي وقودًا نظيفًا نسبيًا مقارنة بالوقود الأحفوري الأخرى، إلا أنه لا يزال له بعض الآثار البيئية السلبية، وتشمل هذه الآثار:
انبعاثات غازات الاحتباس الحراري: ينتج عن حرق الغاز الطبيعي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان، والتي تساهم في الاحتباس الحراري وتغير المناخ.
التلوث المحلي: يمكن أن ينتج عن حرق الغاز الطبيعي انبعاثات ملوثات محلية، مثل أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت والجسيمات الدقيقة، والتي يمكن أن تؤثر على جودة الهواء والصحة العامة.
تسرب الغاز الطبيعي: يمكن أن يتسرب الغاز الطبيعي من خطوط الأنابيب والمخازن، مما يؤدي إلى انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والتلوث المحلي.
الخاتمة
الغاز الطبيعي هو أحد أهم مصادر الطاقة في العالم، ويستخدم في توليد الكهرباء والتدفئة وإنتاج الوقود وكمادة خام في الصناعات الكيميائية. يُعتبر الغاز الطبيعي وقودًا نظيفًا نسبيًا مقارنة بالوقود الأحفوري الأخرى، إلا أنه لا يزال له بعض الآثار البيئية السلبية.