بشكل عام كان غاز الميثان الطبيعي هو المنتج الشائع في بعض العمليات الصناعية خلال الجزء الأول من القرن العشرين، حيث كان يوفر غازاً موثوقاً به يحترق عند درجة حرارة موحدة، وتتمثل الاستخدامات الرئيسية لغاز الميثان الطبيعي في توليد الطاقة الكهربائية التي يمكنها من تزويد العديد من المنازل والمباني الأخرى بالطاقة، وأيضاً يمكن أن يوفر غاز الميثان الطبيعي الحرارة، كما تشمل التطبيقات استخدامه لتزويد الأفران الصناعية بالوقود وإعادة التسخين والمعالجة الحرارية مثل تلك الموجودة في مصانع الحديد.
ما هو غاز الميثان؟
غاز الميثان: هو عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة وقابل للاشتعال ويتكون من ذرة كربون واحدة وأربع ذرات هيدروجين، ويمكن إنتاجه بشكل طبيعي أو صناعي، ويعتبر الميثان بانه هو المكون الأساسي للغاز الطبيعي، ويُستخدم لإنتاج الحرارة والكهرباء حول العالم، كما يستخدم الميثان أيضاً في التفاعلات الكيميائية لإنتاج غازات مهمة أخرى مثل: الهيدروجين وأول أكسيد الكربون وأسود الكربون؛ وهو مركب كيميائي يوجد في بعض أنواع المطاط المستخدم في إطارات السيارات.
مصادر غاز الميثان الطبيعي:
حرق الكتلة الحيوية:
إن الكتلة الحيوية هي مادة من المواد العضوية الحية أو الميتة، ويتسبب حرق الكتلة الحيوية في كمية كبيرة من انبعاثات الميثان، فعلى سبيل المثال الحرائق المفتوحة واسعة النطاق من قبل البشر لتدمير نفايات المحاصيل وتطهير الأرض للاستخدامات الزراعية أو غيرها من الاستخدامات تخلق حوالي 11 بالمائة من انبعاثات غاز الميثان البشري، كما يمكن أن تساهم حرائق الغابات الطبيعية أيضاً في ذلك، ولكن الغالبية العظمى من حرق الكتلة الحيوية يكون سببها البشر.
المحيطات:
تعتبر المحيطات بأنها مصدر طبيعي مهم لغاز الميثان، وتعد الميكروبات التي تعيش في المحيطات هي المنتجة لهذا الميثان، حيث أنها تخلق حوالي 10٪ من انبعاثات غاز الميثان الطبيعي، وعلى الصعيد العالمي تنتج المحيطات حوالي 19 مليون طن من الميثان سنوياً، وغالباً ما يتم إنتاج انبعاثات غاز الميثان الطبيعي المحيطية في طبقات رسوبية أعمق من المناطق الساحلية المنتجة، وهذا قد يمثل حوالي 75٪ من انبعاثات غاز الميثان في المحيطات.
التسميد:
يعتبر التسميد هو من أكثر الطرق الموصى بها للتخلص من النفايات خاصة بالنسبة للنفايات العضوية، حيث يتضمن التسميد: وضع أنواع مختلفة من المواد العضوية في طبقات لإعادة تدوير النفايات إلى الأرض بطريقة آمنة وودية، وبالتالي قد يؤدي خليط المواد العضوية الميتة إلى إنتاج غاز الميثان في الغلاف الجوي، وأن عملية التسميد عادةً ما قد تطلق كميات صغيرة من الغاز مقارنة بمصادر الغاز الأخرى.
استخدامات غاز الميثان الطبيعي:
يأتي غاز الميثان الطبيعي عادةً من خلال تقطير الفحم والغاز الطبيعي، كما يمكن أن يأتي أيضاً من معظم المواد العضوية المخمرة، وقد تؤثر كل من حرارة الكوكب والضغط العالي له على: الكتلة الحيوية للنباتات الميتة، لذلك قد تصبح جزيئات الكربون الغنية بالطاقة هي عبارة عن مواد يمكن لها أن تستخرج الميثان الطبيعي، وبشكل عام قد يؤدي احتراق الميثان إلى إطلاق الطاقة والتي قد تكون في شكل غاز طبيعي، ومن ثم يمكننا استخدام هذه الطاقة في المنازل والشركات والمباني الكبيرة.
– فيما يلي بعض من استخدامات غاز الميثان الطبيعي:
الاستخدامات السكنية:
يعتبر الميثان بأنه مادة هيدروكربونية، وهذا بدوره يعني أنه ينتج طاقة أكبر لكل وحدة مقارنة: بالنفط والفحم، لذلك يُستخدم غاز الميثان الطبيعي في المنازل بشكل كبير جداً، فعلى سبيل المثال يستخدم غاز الميثان في الطهي، حيث أنه مفضل للطهي لأنه لا يحتوي على أي رائحة ولا يترك السخام على أواني الطهي، كما قد يستخدم العديد من المستهلكين الميثان الموجود في الغاز الطبيعي أيضاً كمصدر للطاقة أثناء التدفئة والتبريد، وبالإضافة إلى ذلك قد تستخدم بعض المنازل غاز الميثان الطبيعي لتسخين المياه، واستخدام آخر شائع في المنازل هو موقد الغاز الطبيعي.
الاستخدامات الصناعية:
الميثان في شكل غاز طبيعي مهم لمجموعة متنوعة من الصناعات، حيث إنه مكون شائع من: القماش والبلاستيك ومضاد للتجميد والأسمدة، كما قد يشمل مستهلكو الغاز الطبيعي الصناعي الشركات التي تصنع: اللب والورق، وأيضاً تستخدم معالجات الأغذية ومصافي البترول والشركات التي تعمل بالحجر والطين والزجاج الطاقة التي تطلقها، ويساعد الاحتراق المعتمد على الميثان الشركات على تجفيف منتجاتها وإزالة الرطوبة منها وذوبانها وتعقيمها.
توليد الكهرباء:
من خلال عملية تسمى التوليد الموزع يمكن لغاز الميثان في الغاز الطبيعي أن يولد الكهرباء، حيث يمكن لبعض التوربينات الدقيقة (المحركات الحرارية) وخلايا وقود الغاز الطبيعي إنتاج طاقة كهربائية كافية لتشغيل المنزل، ولكن بينما لا تزال تقنية التوليد الموزعة في مهدها، إلا أنها تتمتع بمستقبل واعد، فعلى سبيل المثال تتوقع جمعية توريد الغاز الطبيعي أن يوفر التوليد الموزع استقلالية الطاقة لأصحاب المنازل بشكل تام (بمعنى أنهم لا يحتاجون إلى الشبكة الكهربائية ومصادر الطاقة الأخرى).
