گاز متان برای چیست

گاز متان برای چیست؟ متان به عنوان سوخت کوره ها، منازل، آبگرمکن ها، کوره ها، اتومبیل ها، توربین ها و غیره استفاده می شود. کربن فعال برای ذخیره متان استفاده می شود. متان مایع تصفیه شده به عنوان سوخت موشک، زمانی که با اکسیژن مایع ترکیب می شود، مانند موتورهای BE-4 و Raptor استفاده می شود.

گاز متان چیست؟

متان، گاز بی رنگ و بی بو که به وفور در طبیعت و به عنوان محصول فعالیت های خاص انسان وجود دارد. متان ساده‌ترین عضو از سری پارافین‌های هیدروکربن است و یکی از قوی‌ترین گازهای گلخانه‌ای است. فرمول شیمیایی آن CH4 است.

متان (CH4) یک هیدروکربن است که جزء اصلی گاز طبیعی و یک گاز گلخانه ای بسیار قوی و مهم (GHG) است. بر خلاف سایر گازهای گلخانه ای، متان می تواند به انرژی قابل استفاده تبدیل شود. جذب و استفاده از متان فرصت هایی را برای تولید منابع جدید انرژی پاک و کاهش تغییرات آب و هوایی جهانی ارائه می دهد.

گاز متان برای چیست؟

متان منبع مهم هیدروژن و برخی مواد شیمیایی آلی است. متان با بخار در دماهای بالا واکنش می دهد و مونوکسید کربن و هیدروژن تولید می کند. از متان در ساخت آمونیاک برای کودها و مواد منفجره استفاده می شود. سایر مواد شیمیایی با ارزش مشتق شده از متان عبارتند از متانول، کلروفرم، تتراکلرید کربن و نیترومتان. احتراق ناقص متان کربن سیاه تولید می کند که به طور گسترده ای به عنوان یک عامل تقویت کننده در لاستیک مورد استفاده برای لاستیک خودرو استفاده می شود.

گاز طبیعی متان چیست؟

گاز طبیعی که عمدتاً متان است، تمیزترین سوخت فسیلی است. هنگامی که متان از منابع غیر فسیلی مانند مواد غذایی و زباله های سبز تولید می شود، به معنای واقعی کلمه می تواند کربن را از هوا خارج کند.

خواص شیمیایی متان

متان سبکتر از هوا است و وزن مخصوص آن 0.554 است. فقط کمی در آب حل می شود. به آسانی در هوا می سوزد و دی اکسید کربن و بخار آب تشکیل می دهد. شعله کم رنگ، کمی درخشان و بسیار داغ است. نقطه جوش متان 162- درجه سانتی گراد (6/259- درجه فارنهایت) و نقطه ذوب 5/182- درجه سانتی گراد (5/296- درجه فارنهایت) است. متان به طور کلی بسیار پایدار است، اما مخلوط متان و هوا، با محتوای متان بین 5 تا 14 درصد حجمی، انفجاری هستند. انفجار چنین مخلوط‌هایی در معادن زغال سنگ و معدن‌خانه‌ها مکرر بوده و عامل بسیاری از بلایای معادن بوده است.

منابع طبیعی تولید متان چیست؟

در طبیعت، متان از تجزیه بی هوازی باکتریایی مواد گیاهی در زیر آب (جایی که گاهی اوقات به آن گاز مرداب یا گاز مرداب می گویند) تولید می شود. تالاب ها منبع اصلی طبیعی متان تولید شده از این طریق هستند.

سایر منابع طبیعی مهم متان عبارتند از موریانه ها (در نتیجه فرآیندهای گوارشی)، آتشفشان ها، منافذ در کف اقیانوس، و رسوبات هیدرات متان که در امتداد حاشیه قاره و زیر یخ های قطب جنوب و یخ های دائمی قطب شمال وجود دارند.

متان همچنین ماده اصلی گاز طبیعی است که حاوی 50 تا 90 درصد متان (بسته به منبع) است و به عنوان جزئی از میراگر آتش (گاز قابل اشتعال) در امتداد درزهای زغال سنگ وجود دارد.

منابع طبیعی تولید متان

منابع اصلی انسانی تولید متان

تولید و احتراق گاز طبیعی و زغال سنگ از منابع اصلی انسانی (مرتبط با انسان) متان هستند. فعالیت هایی مانند استخراج و فرآوری گاز طبیعی و تقطیر مخرب زغال سنگ قیر در ساخت گاز زغال سنگ و گاز کک کوره منجر به انتشار مقادیر قابل توجهی متان در جو می شود.

سایر فعالیت های انسانی که با تولید متان مرتبط هستند عبارتند از سوزاندن زیست توده، دامپروری، و مدیریت ضایعات (جایی که باکتری ها با تجزیه لجن در تاسیسات تصفیه زباله و مواد پوسیده در محل های دفن زباله متان تولید می کنند).

مزیت زیست‌محیطی متان

متان یک مزیت زیست‌محیطی بسیار خوبی دارد و نسبت به سایر هیدروکربن‌ها یا سوخت‌های فسیلی، از جمله زغال‌سنگ و بنزین تصفیه‌شده از نفت، گرما و انرژی نور بیشتری تولید می‌کند، در حالی که به میزان قابل‌توجهی دی اکسید کربن و سایر آلاینده‌هایی تولید می‌کند که به مه دود و هوای ناسالم کمک می‌کنند. این بدان معناست که هر چه گاز طبیعی به جای زغال سنگ برای تولید برق یا به جای بنزین برای سوخت خودروها، کامیون ها و اتوبوس ها استفاده شود، انتشار گازهای گلخانه ای و آلاینده های مربوط به مه دود کمتر تولید می شود.

مضررات متان برای اتمسفر

با این حال، متانی که قبل از سوزاندن در اتمسفر آزاد می شود برای محیط زیست مضر است. از آنجایی که متان می تواند گرما را در جو به دام بیندازد، به تغییرات آب و هوایی کمک می کند. اگرچه طول عمر متان در جو نسبت به سایر گازهای گلخانه ای کوتاه است، اما در به دام انداختن گرما نسبت به سایر گازها کارآمدتر است. در حالی که فرآیندهای طبیعی در خاک و واکنش‌های شیمیایی در جو وجود دارد که به حذف متان از جو کمک می‌کند.

گرمایش جهانی

فعالیت‌های انسانی و تولید متان

مهم است که تمام فعالیت‌های انسانی که متان را به اتمسفر می رساند به روش‌هایی انجام شوند که انتشار متان آن‌ها را کاهش دهد. شامل توسعه فرآیندهایی برای جذب متان است که در غیر این صورت در جو آزاد می شود و از آن به عنوان سوخت استفاده می شود. به عنوان مثال، متان حاصل از تصفیه خانه های فاضلاب یا کارخانه های لبنی را می توان جذب کرد و به عنوان سوخت برای کاهش میزان متان وارد شده به جو و همچنین کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی استفاده کرد.

نقش متان در گرمایش جهانی

مانند انتشار سایر گازهای گلخانه ای، انتشار متان ناشی از فعالیت های انسانی (انتشارهای انسانی) از دوران پیش از صنعت به طور قابل توجهی افزایش یافته است. غلظت جهانی متان در اتمسفر از ارزش ماقبل صنعتی حدود 715 قسمت در میلیارد (ppb) به 1782 ppb در سال 2007 افزایش یافته است. افزایشی نزدیک به 150 درصد و بسیار بالاتر از محدوده طبیعی 650000 سال گذشته.1 انتشار جهانی متان انسانی پیش بینی می شود تا سال 2030، نزدیک به 20 درصد افزایش یابد و به 8522 میلیون تن معادل دی اکسید کربن (MMTCO2E) برسد.

مزایای کاهش انتشار متان

کاهش انتشار متان می تواند مزایای قابل توجهی در تغییر آب و هوا به خصوص در کوتاه مدت داشته باشد. به طور خاص، کاهش متان می تواند به اجتناب از نقاط بالقوه اقلیمی و کاهش اثرات زیست محیطی، به ویژه در قطب شمال کمک کند. علاوه بر این، از بین تمام عوامل اقلیمی کوتاه مدت، متان پتانسیل کاهش زیادی دارد و فناوری‌های کاهش مقرون‌به‌صرفه در دسترس هستند.4 گزارشی در سال 2003 تخمین زد که دستیابی به کاهش 50 درصدی انتشار متان از یک سناریوی معمولی توسط سال 2050 و حفظ این کاهش ها تا سال 2100 می تواند به کاهش دمای جهانی در مقیاس مشابه با کاهش مشابه در انتشار CO2 – حدود 0.55 درجه سانتیگراد کمک کند.

نقش گاز گلخانه ای متان

متانی که تولید می شود و به اتمسفر رها می شود توسط سینک های متان جذب می شود که شامل خاک و فرآیند اکسیداسیون متان در تروپوسفر (پایین ترین منطقه اتمسفر) می شود. بیشتر متان تولید شده به طور طبیعی با جذب آن در سینک های طبیعی جبران می شود. با این حال، تولید متان انسانی می‌تواند باعث افزایش سریعتر غلظت متان نسبت به غرق‌ها شود. از سال 2007 غلظت متان در جو زمین بین 6.8 تا 10 قسمت در میلیارد (ppb) در سال افزایش یافته است. تا سال 2020، متان اتمسفر به 1873.5 ppb رسیده بود که تقریباً دو تا سه برابر بیشتر از سطوح پیش از صنعتی بود که در ppb 600-700 بود.

منبع: Britnnica