الغاز الطبيعي
تعود معرفة البشرية بالغاز الطبيعي والبترول إلى حوالي 5000 عام. يتميز الغاز الطبيعي بوجود عوالق مجهرية مثل الطحالب والميكروبات، التي تراكمت على مر العصور في طبقات الأرض والمحيطات. هذه البقايا العضوية تعرضت للضغط والحرارة، مما أدى إلى تحولها إلى غاز طبيعي بعد آلاف السنين. يتشابه الغاز الطبيعي مع البترول في تكوينه، حيث يشتركان في نفس ظروف نشأتهما وغالبًا ما يتواجدان معًا في حقول تحت قاع الأرض أو تحت المياه.
يعتبر الغاز الطبيعي أخف من البترول، مما يجعله يتواجد أعلى طبقات البترول، لذا يُعرف بالغاز المصاحب. أما طرق استخراجه، فتتم عبر آبار تشبه آبار النفط. غالبًا ما تكون تجمعات آبار الغاز الطبيعي بعيدة عن السواحل، ويتم نقله عبر أنابيب من منصات الإنتاج إلى موقع تجميع على الشاطئ. بعد ذلك، يُنقل إلى معامل التكرير لتنقيته عبر إزالة الماء والسوائل الأخرى باستخدام الجاذبية، ثم يُستخرج الغاز عبر مبرد ليسال البترول، ليتم تعبئته في قوارير للاستخدام كوقود للطهي والتدفئة. أما النفايات الغازية، فتُضخ عبر شبكة الإمدادات أو تُسَلّ عبر التبريد والضغط لتصبح غازًا طبيعيًا مسالًا.
أهمية الغاز الطبيعي
تتعدد الفوائد الناتجة عن استخدام الغاز الطبيعي، منها:
- تلبية احتياجات العديد من الصناعات: تعتمد معظم الصناعات البلاستيكية والألياف الصناعية على غاز الميثان، وهو أحد مكونات الغاز الطبيعي.
- توفير مصدر فعّال للتدفئة: يُستخدم الغاز الطبيعي كمصدر للطاقة لتدفئة سكان النصف الشمالي من الكرة الأرضية.
- تشجيع وسائل النقل: يُستخدم الغاز الطبيعي كوقود للسيارات، ويساهم في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، مما يساعد على مواجهة ظاهرة الاحتباس الحراري.
استخدامات الغاز الطبيعي
الاستخدامات السكنية
يُعتبر الغاز الطبيعي مصدرًا مهمًا للطاقة، حيث تتراوح تكاليفه أقل بنسبة 68% مقارنة بتكاليف الكهرباء. يُستخدم في العديد من الأنشطة المنزلية، بما في ذلك التدفئة والطهي. يُفضل هذا الغاز من قبل الطهاة المحترفين نظرًا لسرعته في التسخين واستخدامه الاقتصادي. كما يُستخدم في تكييف الهواء لتبريد المنازل.
الاستخدامات التجارية
يتضمن القطاع التجاري مؤسسات ومدارس وفنادق ومطاعم، حيث يُستخدم الغاز الطبيعي في التدفئة المركزية وتسخين المياه. تتشابه الاستخدامات التجارية مع السكنية من حيث الطهي والتدفئة. ومع تطور التكنولوجيا، أصبح الغاز الطبيعي يُستخدم لتحسين جودة الطاقة في المجالات التجارية، نظرًا للاحتياج الكبير إلى الكهرباء. يتم استخدام المحركات الترددية التي تعمل بالتوربينات والغاز الطبيعي وخلايا الوقود لتوليد الطاقة، مما يساهم في رفع كفاءة الإنتاج.
الاستخدامات الكهربائية
يُعتبر الغاز الطبيعي وقودًا شائعًا ومفضلًا نظرًا لكونه صديقًا للبيئة. في التسعينيات، ومع التطورات الاقتصادية والتكنولوجية، أصبح الغاز الطبيعي الخيار الأول لمحطات الطاقة الجديدة. تُولَّد الكهرباء من الغاز بعدة طرق، منها وحدات توليد البخار حيث يُحرق الوقود الأحفوري في المراجل لتسخين المياه وإنتاج البخار الذي يُستخدم لتحويل التوربينات لتوليد الطاقة الكهربائية. وهناك طريقة أخرى تعتمد على استخدام توربينات غازية، ولكنها أقل كفاءة مقارنة بوحدات توليد البخار.
خصائص الغاز الطبيعي
يُعتبر الغاز الطبيعي من بين أفضل أنواع الوقود، وهو من مصادر الطاقة غير المتجددة التي تنضب مع الزمن نتيجة الاستهلاك المتزايد. يتميز الغاز بعدة خصائص تجعله فريدًا، منها:
- يحتوي على كميات ضئيلة من الملوثات مما يسهل إزالته بتكلفة قليلة.
- يحترق بالكامل، مما يقلل من انبعاث أول أكسيد الكربون السام ويزيد من إنتاج ثاني أكسيد الكربون.
- تلوثه الحراري ضئيل وذلك لجودة الاحتراق.
- لا يحتاج الغاز الطبيعي لعمليات تحويلية معقدة مثل بعض مصادر الطاقة الأخرى.
- يتميز بنظافته واستهلاكه السريع.
- يُعتبر فعالًا وجودته العالية تجعله خيارًا مفضلًا لدى العديد.
مكونات الغاز الطبيعي
يُعتبر غاز الميثان من أبرز مكونات الغاز الطبيعي بعد عملية المعالجة، ويُستخدم في الاحتياجات التجارية والصناعية والسكنية. بينما يحتوي الغاز الطبيعي الخام على مجموعة متنوعة من المركبات، منها:
- الهيدروكربونات الغازية مثل الإيثان والبنتان، التي يتم تجميعها بعد المعالجة وتحمل لقب الغاز الطبيعي المُسال.
- غازات حامضية مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين، بالإضافة إلى مركبات أخرى.
- غازات أخرى مثل الهيليوم والنيتروجين.
- الماء، الموجود في الغاز الطبيعي على شكل سائل وبخار.
- الهيدروكربونات المسالة، والتي تشمل البنزين الطبيعي.
- الزئبق، الموجود بنسب ضئيلة.
