اقرأ في هذا المقال
- ما هو الغاز الطبيعي؟
- كيف يتكون الغاز الطبيعي؟
- توليد الطاقة من الغاز الطبيعي
- التأثير البيئي للغاز الطبيعي
بشكل عام يعتبر الغاز الطبيعي أحد أهم مصادر الطاقة لتقليل التلوث والحفاظ على بيئة نظيفة وصحية، وبالإضافة إلى كونه مصدراً آمناً وفيراً للطاقة محليا فإن استخدام الغاز الطبيعي قد يوفر أيضاً عدداً من الفوائد الاقتصادية والبيئية مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى لا سيما أنواع الوقود الأحفوري الأخرى من الفحم والنفط، ونظراً لذلك يتطلع العديد من العلماء إلى تطوير مصدر الطاقة هذا ليصبح مصدر طاقة بديل عن مصادر الطاقة المتجددة.
ما هو الغاز الطبيعي؟
هو عبارة عن وقود أحفوري يتكون عندما تتعرض طبقات النباتات والغازات والحيوانات المدفونة للحرارة الشديدة والضغط على مدى آلاف السنين، والغاز الطبيعي هو مورد غير متجدد لأنه لا يمكن تجديده في إطار زمني بشري، كما أن الغاز الطبيعي عبارة عن خليط غاز هيدروكربوني يتكون أساساً من الميثان، ولكنه قد يشتمل عادةً على كميات متفاوتة من مكونات مثل ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين، ويستخدم الغاز الطبيعي أيضاً كمصدر مهم للطاقة، والذي يستخدم غالباً للتدفئة والطهي وتوليد الكهرباء.
كيف يتكون الغاز الطبيعي؟
كوقود أحفوري يتكون الغاز الطبيعي من مجموعة من البقايا المتحللة للحياة النباتية والحيوانية منذ ملايين السنين، حيث تعيش العوالق الحيوانية على نظام غذائي من العوالق النباتية، والتي بدورها قد تعتمد على طاقة الشمس لإنتاج المادة العضوية والطاقة من خلال عملية التمثيل الضوئي.
وعادةً يتم العثور على المادة العضوية هذه في الجزء العلوي من الخزانات البترولية، حيث تم تشكيلها من خلال العمل المشترك لمجموعة البكتيريا الميثانية ومن خلال التكاثر، ونظراً لأن الرواسب البحرية تكون مدفونة في أعماق الأرض فستؤدي درجات الحرارة المرتفعة والضغوط إلى درجات متفاوتة من اكتمال عملية التكاثر هذه، وهي العملية التي تنتج الغاز الطبيعي، وبعد عملية إنتاج الغاز الطبيعي من خلال عمليات التحلل والتطور سيحاول الغاز الطبيعي المتشكل حديثاً الانتقال إلى مواقع جديدة للاستفادة منه لأغراض معينة في حياتنا اليومية.
توليد الطاقة من الغاز الطبيعي
يستخدم الغاز الطبيعي حالياً على نطاق واسع في عملية توليد الكهرباء باستخدام التوربينات الغازية والتوربينات البخارية، ومن خلال الجمع بين هذه التوربينات الغازية والبخارية يمكننا زيادة كفاءة توليد الكهرباء، وقد تسمى هذه العملية بوضع الدورة المركبة.
وعند حرق الغاز الطبيعي لتوليد الكهرباء فإنه ينتج غازات دفيئة أقل مثل ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالبترول بحوالي 30٪ أقل والفحم بحوالي 45٪ أقل، لذلك فإن الدورة المركبة لتوليد الكهرباء باستخدام الغاز الطبيعي هي أنظف مصدر للطاقة المتاحة باستخدام الوقود الأحفوري.
كما يتم استخدام الغاز الطبيعي في توليد الطاقة أينما يمكننا الحصول عليه بسعر معقول، حيث يمكن استخدام خلايا الوقود الإضافية لتوليد الطاقة باستخدام الغاز الطبيعي ولكنها ليست صفقة جيدة اقتصادياً.
التأثير البيئي للغاز الطبيعي
بشكل عام يعتبر الغاز الطبيعي أنظف وقود أحفوري احتراقاً، حيث إنه يوفر مزايا بيئية مختلفة على مصادر الطاقة الأخرى، كما يحسن استخدام الغاز الطبيعي جودة الهواء (عن طريق تقليل الضباب الدخاني) ويقلل من غازات الدفيئة ويقلل بشكل كبير من احتمال هطول الأمطار الحمضية.
لذلك أدت حقائق الاحتراق النظيف للغاز الطبيعي إلى زيادة استهلاك الغاز الطبيعي في جميع أنحاء العالم، وبالتالي فإن هذا المصدر النظيف للطاقة قد زاد باستمرار من حصته في مزيج الطاقة العالمي في العقود القليلة الماضية ولا تزال الآفاق الساطعة للمستقبل تتحقق.
وعلى عكس النفط والفحم اللذين يتألفان من جزيئات معقدة، والتي قد تحتوي على نسبة عالية من الكربون والنيتروجين والكبريت فإن المكون الرئيسي للغاز الطبيعي هو الميثان، ونتيجة لذلك قد يؤدي احتراق النفط والفحم إلى إطلاق منتجات ثانوية ضارة تشمل مستويات عالية من انبعاثات الكربون وأكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت، كما قد ينتج عن احتراق النفط والفحم منتجات ضارة أخرى مثل الجسيمات في أشكال الرماد والسخام.
ولا يوجد خلاف كبير حول الانبعاثات المرتبطة باحتراق الغاز الطبيعي، ومع ذلك يوجد هناك إجماع أقل بكثير على مستوى انبعاثات الميثان المباشرة التي يمكن أن تحدث سواء عن طريق الصدفة أو عن طريق التصميم على المسار من إنتاج النفط أو الغاز إلى المستهلك النهائي، وهذه قضية حاسمة بالنسبة لتوقعات الغاز الطبيعي على المدى الطويل.
وأخيراً يمكننا القول إن الغاز الطبيعي مصدر طاقة صديق للبيئة نسيباً، ولكن هذا الأمر لا يعني أن يكون هو مصدر الطاقة المستقبلي، حيث يجب على جميع دول العالم التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة لحماية أنفسهم وبيئتهم والتخفيف من استخدام الغاز الطبيعي (استخدامه عند الحاجة).
