الغاز الطبيعي

الغاز الطبيعي هو وقود أحفوري يتشكل عميقاً تحت سطح الأرض، عديم اللون والرائحة في حالته الطبيعية وسريع الاشتعال إذ يتكون الغاز الطبيعي من خليط من الغازات الغنية بالهيدروكربونات، ويعتبر أكبر مكون للغاز الطبيعي هو الميتان CH4 بنسبة تصل إلى 75_99% كما يحتوي على نسب صغيرة من عناصر أخرى منها الإيثان C2H6 والبروبان C3H8 والبيوتان C4H10 والأكسجين O2 والنتروجين N2 وكبريتد الهيدروجين H2S.

اكتشف الغاز الطبيعي لأول مرة في عام 1626 قبل الميلاد، ويعود منشأه إلى ملايين السنين عندما غرقت الكائنات الحية الدقيقة الميتة من نباتات وحيوانات في قاع البحر، وبمرور الوقت تم تغطيتها بطبقات عديدة من الأرض والصخور وتحويلها تدريجياً إلى هيدروكربونات، وتحت الضغط ودرجات الحرارة العالية وبدون أكسجين تحولت عناصرها العضوية ببطء إلى هيدروكربونات غازية صغيرة خاصة الميثان CH4 أصغر هيدروكربونات غازية صغيرة خاصة الميثان CH4 أصغر الهيدروكربونات، ثم يرتفع الغاز الطبيعي الناتج في صخر الأساس ببطء من خلال طبقات مسامية من الصخور حتى واجه طبقة غير نافذة وتجمع وشكل خزان.

في حال وجود نسب عالية من الهيدروكربونات الثقيلة يوصف عندها الغاز بأنه رطب لأنه يمكن تحويله بسهولة إلى سوائل تحت الضغط، كما يمكن إزالتها بسهولة في موقع الإنتاج ومعالجتها لاستخدامات أخرى، كما بجب تنقية الغاز الطبيعي قبل معالجته عندما يحتوي على كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون لأنه بدون عملية التنقية هذه سيؤدي إلى تآكل شديد وتلف الأنابيب ومرافق الإنتاج.

يمكن استخدام الكبريت الناتج عن عملية التنقية كمادة خام في صناعة الكيماويات، كما يعتبر إنتاج الغاز الطبيعي أهم مصدر للحصول على الهيليوم، ويمكن تصنيع مجموعة كبيرة من المنتجات الكيميائية الأخرى من الغاز الطبيعي مثل الميثانول والبروبانول والفورمالدهيد والتي تعمل كمواد أساسية لمجموعة واسعة من المنتجات الكيميائية الأخرى.

يحتوي الغاز الطبيعي التجاري الذي يتم تجريده من السوائل وبيعه لأغراض التدفئة عادة على 85 إلى 90٪ من الميثان، والباقي يكون نتروجين وإيثان، وعادة ما يكون لها قيمة حرارية حوالي 38 ميغا جول لكل متر مكعب أو حوالي 1050 وحدة حرارية بريطانية لكل قدم مكعب.

أكبر حقول للغاز الطبيعي هي التي تحتوي على أكثر من 850 مليار سم، تمتلك روسيا أكبر احتياطي له حوالي 47 تريليون متر مكعب، وهي تتغير بشكل دوري مع الولايات المتحدة كأكبر أو ثاني أكبر منتج في العالم. وعادة يتم العثور على الغاز الطبيعي الجزء العلوي من الخزانات البترولية بمجرد استخراجه يتحد الغاز مع سائل يسمى النفط الخام وهكذا بعدها يمكن تحويل الغاز الطبيعي إلى طاقة يومية.

يعتبر الغاز الطبيعي مصدراً مفيداً للطاقة الطبيعية حيث يقدم مزايا متعددة مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى ومنها احتوائها على شوائب أقل كما أنه أقل تعقيداً كيميائياً، والتلوث الناتج عن احتراقه أقل حيث ينتج كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النتروجين، كما أن تكلفته أقل، ويمكن توليد طاقة كهربائية منه.

أكمل القراءة

الغاز الطبيعي من أكثر مصادر الطاقة استخدامًا حول العالم،وهو من أهم الثروات الباطنية التي تشكلت عبر السنين من بقايا النباتات والكائنات الحية المدفونة في باطن الأرض أو في قاع البحار والمحيطات، وتعرضت هذه البقايا المدفونة إلى الضغط الشديد والحرارة فتحولت شيئًا فشيًا إلى غاز طبيعي.

والغاز الطبيعي هو  نوع من أنواع الوقود الأحفوري، وهو غاز لا لون له ولا رائحة يتميز بقدرته الكبيرة على الاشتعال.

الغاز الطبيعي يحتوي على الكثير من المركبات التي يتم تصفيتها وتنقيتها  قبل أن يصبح الغاز جاهزًا للإستخدام، ومن المواد التي يتكون منها الغاز:

  • الكبريت، و الماء، والزئبق، والغازات الحمضية ويتم تنقية الغاز من هذه الماد عن طريق إجراء بعض العمليات الفيزيائية والكيميائية عليه.
  • أيضًا يحتوي الغاز الطبيعي على الميثان ( Methane أو CH4) ونسبة وجود الميثان في الغاز الطبيعي أعلى من أي عنصر آخر وهو شديد الاحتراق، يستخدم في توليد الطاقة الكهربائية والطهي والتدفئة والتكييف والكثير من الاستخدامات الأخرى.
  • يحتوي الغاز الطبيعي على  غاز الإيثان ( Ethane أو C2H6)، بعد فصل الإيثان عن باقي المركبات يتم إرساله إلى أماكن خاصة حيث يتم استخدامه في إنتاج منتجات الإيثلين والبولي إيثنلين أو متعدد الإيثلين (Polyethylene )، الذي يتم استخدامه في صناعة الأسلاك والعديد من المنتجات الأخرى.
  • يحتوي الغاز الطبيعي على البروبان( Propane أو C3H8)، وبعد أن يتم فصل البروبان عن الغاز الطبيعي يتم إرساله ليُستخدم في التدفئة المركزية في البيوت السكنية والطهي ويُستخدم كوقودٍ لبعض أنواع المحركات والعربات والحافلات.
  • وآخر العناصر التي نجدها في الغاز الطبيعي البوتان ( Butane أو C4H10)، نسبة البوتان في الغاز هي الأقل من بين العناصر الأخرى، و يستخدم بعد أن يتم فصله عن الغاز في وحدات التبريد والولاعات والعديد من الاستخدامات الأخرى.

وللغاز الطبيعي أهمية كبيرة في حياتنا اليومية وذلك لعدة أسباب منها:

  • الغاز الطبيعي من مصادر الطاقة النظيفة حيث أن نسبة الكربون المنبعثة منه هي نصف كمية الكربون المنبعثة من الفحم الطبيعي، لذلك بدأ الاعتماد عليه بشكلٍ كبير في توليد الطاقة الكهربائية منذ عام 2005م، وهذا أدى إلى انخفاض التلوث الحاصل بفعل غاز ثاني أكسيد الكربون بنسبةٍ أكبر من السابق.
  • الغاز الطبيعي يمكنه توفير حاجات المدن الكبرى من الكهرباء بسرعةٍ وبتكلفةٍ قليلةٍ مقارنةً بأنواع الوقود الأخرى، وبجودةٍ أكبر من باقي المصادر التي من الممكن أن تتوقف تبعًا للعوامل المناخية كالرياح والطاقة الشمسية.
  • تُعتبر أسعار الغاز الطبيعي مناسبة للجميع ويمكن لأي عائلة استخدامه حتى أصحاب الدخل المحدود.

وهناك العديد من المجالات التي يتم الاعتماد فيها على الغاز الطبيعي بشكلٍ كبير منها:

  • التدفئة: اعتمد عليه الناس في تدفئة منازلهم ومكاتبهم وشركاتهم، وذلك لتوفره بكثرة وسهولة نقله وأسعاره المناسبة للجميع حيث تم إنشاء أنابيب لنقل الغاز الطبيعي وإيصاله إلى البيوت من أجل التدفئة.
  • النقل: في ثلاثينيات القرن الماضي تم استخدام الغاز الطبيعي في وسائل النقل المختلفة، فالولايات المتحدة الأمريكية كانت تستخدمه لتشغيل أكثر من 150000 مركبة، ووصل عدد المركبات التي تعمل على الغاز حول العالم إلى أكثر من خمس ملايين مركبة، وكان له شعبيةً كبيرةً وذلك لتوفره وقلة التلوث الناتج عنه.
  • توليد الكهرباء: وهو من أهم المجالات التي يتم استخدام الغاز الطبيعي فيها،  ومن المتوقع أن تصل نسبة الكهرباء التي تولد باستخدام الغاز الطبيعي إلى 46% من نسبة إنتاج الكهرباء في عام 2035م.
  • التصنيع: يستخدم الغاز الطبيعي في العديد من الصناعات المختلفة مثل صناعة الأسمدة والمواد البلاستيكية ومواد التجميل وصناعة الورق والصناعات البتروكيماوية المختلفة.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "مما يتكون الغاز الطبيعي"؟