گاز ch4 چیست؟

متان (CH4) یک هیدروکربن است که جزء اصلی گاز طبیعی و یک گاز گلخانه ای (GHG) در سیستم های نفت و گاز طبیعی است. متان همچنین یک گاز گلخانه ای (GHG) است. بنابراین وجود آن در جو بر دما و سیستم آب و هوای زمین تأثیر می گذارد. متان از انواع منابع انسانی (متأثر از انسان) و طبیعی منتشر می شود. منابع انتشار انسانی شامل دفن زباله ها، سیستم های نفت و گاز طبیعی، فعالیت های کشاورزی، استخراج زغال سنگ، احتراق ثابت و متحرک، تصفیه فاضلاب و برخی فرآیندهای صنعتی می باشد.

گاز ch4

بی رنگ، بی بو و با چشم غیرمسلح نامرئی، ch4 یک گاز گلخانه ای قوی است. این عامل بیش از 25 درصد از گرمایش جهانی است که امروز در حال تجربه آن هستیم. گاز ch4 به دلیل ساختاری که دارد، گرمای بیشتری را به ازای هر مولکول در اتمسفر نسبت به دی اکسید کربن (CO2) به دام می اندازد، که باعث می شود تا 20 سال پس از آزاد شدن، 80 برابر مضرتر از CO2 باشد. کاهش انتشار گاز متان تا 45 درصد تا سال 2030 می تواند به ما کمک کند تا به هدف توافق پاریس برای محدود کردن گرمایش زمین به 1.5 درجه سانتی گراد دست پیدا کنیم.

گاز ch4 چیست

متان یک ترکیب شیمیایی با فرمول شیمیایی CH4 (یک اتم کربن متصل به چهار اتم هیدروژن) است. این یک هیدرید گروه 14، ساده ترین آلکان و ترکیب اصلی گاز طبیعی است. فراوانی نسبی متان بر روی زمین، آن را به یک سوخت اقتصادی جذاب تبدیل می‌کند، اگرچه جذب و ذخیره آن به دلیل حالت گازی آن در شرایط عادی برای دما و فشار، چالش‌های فنی را به همراه دارد.

گاز ch4 طبیعی هم در زیر زمین و هم در زیر بستر دریا یافت می شود. توسط فرآیندهای زمین شناسی و بیولوژیکی تشکیل می شود. بزرگترین مخزن گاز ch4 در زیر بستر دریا به شکل کلترات متان است. هنگامی که متان به سطح و جو می رسد، به عنوان متان اتمسفر شناخته می شود.

استفاده از متان (CH4)

متان (CH4) یک گاز بی رنگ و بی بو است که معمولاً به عنوان سوخت جزء اصلی گاز طبیعی استفاده می شود. این یک هیدروکربن است و بنابراین، ماهیت آلی دارد. همچنین یکی از گازهای منشا کربن است که نقش مهمی در اثر گلخانه ای دارد. همانطور که توسط آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) ادعا شده است، 10 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از استفاده از گاز متان است. گاز سبک تر از هوا است و فقط می تواند به صورت گازی باشد.

ویژگی سوخت CH4

این نوعی سوخت فسیلی است که به طور طبیعی در زیر سطح زمین به عنوان محصول نهایی تجزیه بی هوازی توسط متانوژن ها وجود دارد، جایی که همراه با سایر سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ و نفت یافت می شود. گاز CH4 همچنین می تواند در آزمایشگاه با حرارت دادن مخلوطی از اتانوات سدیم و سودا-آهک تولید شود. به دلیل کیفیت و کمیت هیدروکربنی، گازی بسیار قابل اشتعال است. این ماده با واکنش با اکسیژن برای تولید دی اکسید کربن، بخار آب و گرمای زیاد به آسانی در هوا با شعله غیر درخشان کم رنگ می سوزد.

سوخت های فسیلی

سوخت فسیلی تا حد زیادی بزرگترین منبع انرژی در جهان است که برای به حرکت درآوردن موتورها در اتومبیل ها، توربین ها و سایر ماشین آلات استفاده می شود. سوخت‌های فسیلی از مواد آلی پوسیده استخراج می‌شوند که طی میلیون‌ها سال تحت گرمای شدید تجزیه شده و منجر به تجزیه ماده به سوخت می‌شود.

در نتیجه، عمدتاً از کربن، منبع اصلی گاز متان، تشکیل شده است. گاز متان به طور طبیعی در زیر سطح زمین وجود دارد و از آنجایی که به صورت گازی است، به دام انداختن یا استخراج آن آسان نیست. از هیدروکربن های دیگر در حالت مایع و جامد مانند نفت و زغال سنگ به ترتیب تولید می شود.

گاز ch4 در جو

بخش انرژی (نفت، گاز و زغال سنگ) مقادیر زیادی ch4 را در جو آزاد می کند. بخش کشاورزی نیز یکی از تولیدکنندگان عمده گازهای گلخانه ای است، به ویژه از دامداری مانند گاو و کشت برخی مواد غذایی مانند برنج. زباله ها سومین منبع متان ساخته شده توسط انسان هستند، زیرا باکتری ها مواد آلی را در محل های دفن زباله تجزیه می کنند.

خبر خوب این است که از آنجایی که بیشتر آزادسازی متان ناشی از فعالیت های انسانی است، کاهش آن به عنوان میوه کم آویزان کاهش آب و هوا در نظر گرفته می شود. برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) در خط مقدم تلاش های جهانی برای کاهش انتشار گاز متان است.

انتشار گاز متان در هوا

رصدخانه بین‌المللی انتشار متان که در سال 2021 راه‌اندازی شد، تخلیه‌های حاصل از بخش سوخت‌های فسیلی را فهرست‌بندی می‌کند. همچنین به زودی نظارت بر متان ناشی از ضایعات و انتشار محصولات کشاورزی را آغاز خواهد کرد. هدف IMEO ایجاد یک پایگاه داده عمومی از انتشار گازهای متان به طور تجربی تایید شده برای اطلاع رسانی سیاستگذاری صحیح است.

داده های IMEO همچنین به پیگیری پیشرفت تعهد جهانی متان کمک می کند. این ابتکاری است که بیش از 100 کشور متعهد به کاهش 30 درصدی انتشار گاز متان تا سال 2030 را گرد هم می آورد.

انتشار جهانی ch4

گاز ch4 پس از دی اکسید کربن (CO2) دومین گلخانه انسانی فراوان است که حدود 20 درصد از انتشار جهانی را به خود اختصاص می دهد. متان بیش از 25 برابر دی اکسید کربن در به دام انداختن گرما در جو قوی تر است. در طول دو قرن گذشته، غلظت متان در جو بیش از دو برابر شده است که عمدتاً به دلیل فعالیت های مربوط به انسان است. از آنجایی که متان در مقایسه با دی اکسید کربن هم یک گاز گلخانه ای قدرتمند است و هم عمر کوتاهی دارد، دستیابی به کاهش قابل توجه تأثیر سریع و قابل توجهی بر پتانسیل گرمایش جو خواهد داشت.

تالاب ها و تولید متان

تالاب های مصنوعی مانند سدها و برکه ها ممکن است بر حضور گاز متان تأثیر بگذارند. حدود 30 درصد از انتشار گاز متان توسط تالاب ها از جمله برکه ها، دریاچه ها و رودخانه ها تولید می شود. رایج است که دریابیم که چنین مناطقی از پوشش گیاهی پاکسازی شده اند تا آن را برای ساخت و ساز بازیابی کنند. پس از آن، مواد آلی مرده در پایه این ساختارها به تجزیه شدن ادامه می دهند که منجر به تولید گاز متان در آب می شود.

وجود آب و فقدان هوای آزاد باعث تسریع روند پوسیدگی مواد آلی مرده می شود. این فرآیند تجزیه همان چیزی است که منجر به تولید گاز متان در کف تالاب می شود. تالاب های طبیعی نیز همین اثر را دارند.

دامپروری و تولید متان

دامداری سالانه 90 میلیون تن متان تولید می کند. از آنجایی که انسان حیوانات نشخوارکننده مانند گاو، گوسفند و بز را برای غذا پرورش می دهد، تخمیر روده ای در این حیوانات مزرعه 27 درصد از انتشار متان انسان را ایجاد می کند.

در طول فرآیند هضم طبیعی خود، مقادیر زیادی متان تولید می کنند. تخمیر روده ای به دلیل وجود میکروارگانیسم های موجود در معده این حیوانات رخ می دهد. این باعث ایجاد متان به عنوان یک محصول جانبی می شود که یا توسط حیوان بازدم می شود یا از طریق گاز خارج می شود. به همین دلیل است که گوشتی که هر روز می خوریم تأثیر زیادی بر انتشار کل متان دارد.

ااثرات سمی متان

طلاعات کمی در مورد سمیت متان در دسترس است. به نظر می رسد که اثرات سمی متان که از نظر بیولوژیکی بی اثر در نظر گرفته می شود، مربوط به کمبود اکسیژن است که زمانی رخ می دهد که آلکان ساده در هوا با غلظت بالا وجود داشته باشد. هانتر (1978) اظهار داشت که معدنچیان زمانی که غلظت متان در هوا به 2.5 درصد حجمی می رسد، چاله های زغال سنگ را تخلیه می کنند. مشخص نیست که آیا تخلیه توسط تهدید یک خطر بهداشتی یا خطر انفجار انجام شده است.

کامنز و استرن (1973) به بررسی ادبیاتی اشاره کردند که نشان داد متان از نظر بیولوژیکی بی اثر است و قرار گرفتن در معرض متان در ppm 10000 اثر سمی ندارد. شرایط قرار گرفتن در معرض و شناسایی حیوان آزمایش داده نشد، اما گزارش وزارت بهداشت، آموزش و رفاه ایالات متحده (1970) ذکر شد.

کاهش انتشار گاز ch4

UNEP همچنین پیشروی Oil and Gas Methane Partnership 2.0 است، تعهدی داوطلبانه توسط شرکت‌ها برای اندازه‌گیری و گزارش انتشار گازهای متان خود از منابعی مانند خطوط لوله، مخازن ذخیره‌سازی و سکوهای نفتی فراساحلی.

UNEP همچنین تعهدات سطح بالا را از طریق کار دفاعی تقویت می کند و از کشورها برای اجرای اقداماتی که انتشار گاز ch4 را از طریق ائتلاف آب و هوا و هوای پاک (CCAC) کاهش می دهد، حمایت می کند. CCAC همچنین یکی از مجریان اصلی تعهد جهانی متان است.

اختصاصی بازار نفت و گاز / پتروشیمی