¿Es el gas natural más pesado que el aire? (Fuentes, pesos, propiedades)

El gas natural es uno de los gases más inflamables del mundo (fuente), compuesto en un 90% (o más) por metano. Es inodoro y se utiliza ampliamente en todo el planeta, constituyendo casi una quinta parte de las fuentes de energía naturales del mundo. Sorprendentemente, mucha gente no sabe mucho sobre el gas natural, a pesar de su uso cotidiano.

¿Es el gas natural más pesado que el aire? No, el gas natural no es más pesado que el aire, su peso molecular oscila entre 16-18. Es una mezcla de hidrocarburos compuesta principalmente por metano, pero incluye otros componentes como etano y propano y pequeñas cantidades de nitrógeno y dióxido de carbono. El peso molecular del aire seco se estima en algo menos de 29.

Entras en tu apartamento y te paras. Hueles el aire y lo hueles: gas. Probablemente alguien se ha dejado la estufa encendida, y tu apartamento huele ahora a gas. No es un gran problema, siempre y cuando puedas ventilar el lugar rápidamente. Esta situación es algo por lo que muchas personas pueden haber pasado.

También plantea la pregunta: ¿Qué hay que saber sobre el gas natural?

¿De qué se compone el aire?

Aire es el término general que se utiliza para la atmósfera que nos rodea. El aire se compone principalmente de nitrógeno y oxígeno (en un 99%), junto con el argón, el dióxido de carbono, el neón, el helio, el criptón, el hidrógeno y el xenón que constituyen el 1% restante (fuente).

Estos gases también constituyen cinco de los seis gases inertes de la tabla periódica. Para saber más sobre estos gases, puedes leer, «¿Cuál es la diferencia entre gas inerte y activo?».

La frase «más ligero que el aire» es de uso común, pero ¿cuánto pesa exactamente el aire? La pesadez del aire se suele medir observando la densidad del aire en un objeto. Por ejemplo, un globo inflado será más pesado que un globo no inflado. Debido a la presión del aire dentro del globo, la densidad del aire ha aumentado (fuente).

Fuentes de gas natural

El gas natural se encuentra en los yacimientos de carbón y dentro de los pozos de gas natural y petróleo. Dentro de Estados Unidos, Texas y Pensilvania son los dos principales estados productores de gas natural del país. Debido a la alta extracción de gas natural dentro de los EE.UU., casi todo el gas utilizado dentro del país se origina dentro de las fronteras estadounidenses (fuente).

Una gran cantidad de gases naturales y aceites se originan en la minería de esquisto. El esquisto es una roca sedimentaria que contiene material orgánico que genera petróleo y gas natural. Estos se acumulan con el tiempo, y puede producirse un procesamiento para obtener gas y petróleo.

Otro tipo de gas natural se conoce como tight natural gas y se origina en el interior del suelo. Sin embargo, este gas procede de yacimientos de arenisca y carbonato. La mayor parte del gas natural que se produce en Estados Unidos procede del esquisto.

Gas natural producido en la tierra

El gas natural se encuentra generalmente en las profundidades de la tierra. Los yacimientos de gas se encuentran siempre adyacentes a los pozos de petróleo, y cuanto más profundo sea el pozo, mayor será el porcentaje de gas (fuente).

El gas natural es una energía no renovable que ha crecido en la corteza terrestre durante millones de años, y sólo en los últimos siglos el ser humano ha podido utilizarlo con seguridad. A medida que los restos orgánicos se descomponían y se enterraban bajo las capas de roca y tierra, la presión ejercida sobre ellos creó un proceso que transformó los restos en hidrocarburos.

Una capa protectora de roca suele rodear los yacimientos de gas natural, especialmente una «roca tope» en la parte superior que mantiene el gas presurizado y seguro (fuente).

Otras fuentes de gas natural

Los gases que se encuentran en los intestinos de los animales y de los seres humanos, y las zonas de bajo oxígeno del planeta, son ejemplos de otras fuentes de gas natural. Debido a su menor densidad, el gas puede extraerse del suelo o filtrarse lentamente en el medio ambiente de forma natural.

Uno de los primeros ejemplos registrados de uso de gas natural fue encontrado por exploradores franceses que descubrieron a los nativos americanos encendiendo gases que se filtraban en la zona del lago Erie en 1626 (fuente).

Sin embargo, el gas no se comercializó hasta el siglo XIX, cuando William Hart excavó el primer pozo de gas con éxito en Nueva York para formar la Fredonia Gas Light Company en 1821.

La formación del gas natural

Hay muchas teorías diferentes sobre el origen de los combustibles fósiles. Como se ha mencionado anteriormente, pueden originarse por la presión a la materia orgánica que ha estado enterrada bajo tierra durante miles de años.

Este proceso tiene lugar a través de la presión ejercida sobre la materia orgánica por la acumulación de capas de sedimentos y barro, junto con el aumento de las temperaturas más cercanas al núcleo de la tierra (fuente).

Otro método para la formación de gas natural es a través de diminutos microorganismos. El metano biogénico se produce a través de este método. Los metanógenos, que son diminutos microorganismos productores de metano, descomponen la materia orgánica. Los metanógenos se encuentran cerca de la superficie de la atmósfera terrestre, donde no hay oxígeno.

Estos organismos también viven en los intestinos de los animales. Y, por desgracia, gran parte del metano producido mediante este proceso se escapa directamente a la atmósfera. Sin embargo, se están desarrollando nuevas tecnologías para cosechar los gases y disminuir el impacto medioambiental de la liberación de metano.

Los procesos biogénicos son otro método de producción de gas natural. Este proceso implica el movimiento de gases a base de hidrógeno y moléculas de carbono. Éstas interactúan con otros minerales que se encuentran en el subsuelo y, finalmente, se desplazan hacia la superficie del planeta, creando depósitos de metano similares al metano termogénico.

El gas natural que utilizamos

El gas natural funciona en muchos hogares de Estados Unidos, y casi el 50% de los hogares de este país utilizan gas natural para la calefacción. Dado que existe un abundante suministro de gas en todo el mundo, la percepción del gas natural es un método de producción de energía más positivo, rentable y respetuoso con el medio ambiente en comparación con otros combustibles fósiles como el carbón y el petróleo (fuente).

El gas es también una parte importante de las industrias, ya que se utiliza en la producción de plásticos, medicamentos y anticongelantes (fuente). El gas también se utiliza para producir electricidad y se considera un método más limpio en comparación con las plantas que funcionan con carbón.

Las nuevas tecnologías también han permitido que el gas produzca calor y electricidad al mismo tiempo, utilizando el gas a niveles óptimos y disminuyendo el impacto medioambiental.

Con el crecimiento de la población en todo el mundo, cada día hay más vehículos en las carreteras. El Gas Natural Comprimido (GNC) es otro método de propulsión de vehículos, especialmente camiones pesados, y vehículos de transporte.

El GNC libera muchas menos emisiones de carbono en comparación con la gasolina, y la principal desventaja es que no produce el mismo nivel de energía en comparación con el gas.

En todo el mundo, el uso del gas está aumentando, y las predicciones afirman que debido al crecimiento en China y Brasil, el consumo mundial de gas aumentará en un 50% en los próximos 25 años (fuente).

Sin embargo, Estados Unidos sigue siendo el primer consumidor de gas natural, seguido de cerca por Rusia y China (fuente). Por lo tanto, producir gas de forma segura y disminuir su impacto medioambiental es vital para el crecimiento sostenible de la industria del gas.

¿Cuánto pesa el gas natural en comparación con el aire?

El gas natural tiene una densidad menor que el aire. Está compuesto principalmente por metano, que es más ligero que el aire (fuente). Una calculadora de la densidad del gas natural muestra que éste pesa 0,712 kg/m³ (0,04457 lb/ft³) frente a los 1,204 kg/m³ (0,07516 lb/ft³) del aire.

El gas natural puede enfriarse a unos -260 grados Fahrenheit y convertirse en gas natural licuado (GNL). El GNL sólo ocupa 1/600 del volumen en su estado gaseoso. Esto permite almacenarlo y transportarlo (fuente).

Gas natural frente a metano

Algunas personas pueden intentar hablar de gas natural y metano como sinónimos, pero son gases diferentes. Por otro lado, el gas natural está compuesto principalmente por metano, por lo que las diferencias son minúsculas.

¿Qué es el metano y en qué se diferencia del «gas natural»?

El metano (CH₄) constituye la mayor parte de la composición del gas natural. El metano se libera cuando la materia orgánica se descompone (fuente). Es el compuesto orgánico más abundante que se encuentra en la tierra, y la consideración es que no es tóxico.

Este hecho podría sorprender si se tienen en cuenta las muertes que se producen por inhalación de gas. Sin embargo, éstas se deben en realidad a la falta de oxígeno y no a la toxicidad del metano en sí.

El metano se presenta en dos formas: orgánica y termogénica. El metano orgánico se origina en fuentes como los vertederos y los pantanos. Los productos de desecho humanos y animales que fermentan también liberan metano orgánico.

El metano termogénico se forma en el subsuelo más profundo y produce gas natural a través del calor y la presión. Los depósitos más pequeños de metano se encuentran más cerca de la superficie junto con el petróleo, mientras que los depósitos de metano puro más profundos se encuentran a mayor profundidad (fuente).

También se conoce como un gas de efecto invernadero, ya que calienta la atmósfera terrestre. Si se libera directamente a la atmósfera, y no se quema, es mucho más perjudicial para el medio ambiente que el dióxido de carbono (fuente).

Aunque el metano constituye una parte importante del gas natural, como se ha mencionado anteriormente, el gas natural también incluye otros componentes en su composición. El gas natural también se somete a un proceso para eliminar los alcanos perjudiciales antes de entrar en funcionamiento en los hogares y las empresas. El metano del gas natural también le confiere su cualidad de boyante.

Fuentes de metano

El metano entra en la atmósfera a partir de una variedad de fuentes.

Producción de electricidad y calor

Puede que el metano no sea la emisión de gases de efecto invernadero más importante en la creación de electricidad, pero una cantidad significativa de metano se libera a la atmósfera a partir de este proceso. También puede filtrarse a través de fábricas defectuosas y tuberías dañadas. Estas fugas, especialmente cuando no se detectan y detienen rápidamente, pueden ser extremadamente perjudiciales para el medio ambiente.

Por lo general, el gas natural procesado que se suministra a los hogares está compuesto casi en su totalidad por metano, sin otras sustancias químicas tóxicas.

Paisaje ártico

El permafrost, suelo congelado durante más de dos años, ha comenzado a descongelarse en el Ártico debido al aumento de las temperaturas. Cuando el permafrost se descongela, la materia orgánica libera dióxido de carbono y metano a la atmósfera terrestre (fuente).

Ganadería

El metano se produce y libera a través del ganado. A medida que la población de la Tierra crece, el deseo de productos cárnicos aumenta continuamente. Los agricultores satisfacen esta demanda criando rebaños de animales cada vez más grandes.

Estos animales liberan metano a la atmósfera a través de su materia fecal. Aunque la idea de las flatulencias de las vacas suena bastante cómica, ignorar los efectos medioambientales no puede ocurrir.

Sólo en Estados Unidos, el ganado doméstico como el vacuno, el porcino, el ovino y el caprino son los mayores productores de emisiones de metano (fuente).

Los humanos

Nuestro deseo de comer carne no es el único factor que contribuye a las emisiones de metano al medio ambiente. Las funciones corporales humanas también liberan metano a la atmósfera. Los residuos orgánicos enviados a los vertederos, junto con las plantas de tratamiento de aguas residuales, son ambos responsables de las emisiones de CH₄ (fuente).

Los humanos también causan la mayor parte de las emisiones a través de nuestras acciones, mientras que otras emisiones de metano provienen de fuentes naturales. Desde el año 1800 se ha producido un aumento masivo de las emisiones de metano, y desde entonces hemos provocado que los niveles de metano en la atmósfera se hayan duplicado (fuente).

Propiedades del gas natural

Características

El gas natural es incoloro, inodoro, insípido e informe. Es gaseoso a cualquier temperatura superior a -161 grados. También es un combustible fósil.

El gas natural se mide con unidades térmicas británicas o Btu. Un Btu es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de una libra de agua en un grado Fahrenheit. Un pie cúbico de gas equivale a unos 1032 Btu (fuente).

Peso

La unidad de medida más utilizada para el gas natural es el pie cúbico, que se suele medir por volumen. El gas natural equivale a 8,003 libras por pie cúbico.

Inflamabilidad

Es altamente inflamable, pero tiene un rango de inflamabilidad bajo, lo que indica que es seguro para el uso doméstico. La temperatura de autoignición del gas natural es de 1003 grados Fahrenheit (fuente).

Olor

Como se ha mencionado anteriormente, el gas natural es inodoro. Puede resultar peligroso ya que el gas puede ser mortal. En 1937, una fuga de gas provocó una explosión en una escuela de New London, Texas. La explosión mató a casi 300 estudiantes y profesores. Resultó ser el catalizador para cambiar el funcionamiento de la industria del gas (fuente).

El gas natural tiene azufre añadido, lo que hace que huela un poco a huevo podrido. El mercaptano químico se utiliza para odorizar el gas.

Si huele a gas en un área, retírese y retire a otras personas del espacio lo más rápido posible, sin encender ningún electrodoméstico o luz, o cualquier cosa que pueda crear una chispa. Llame inmediatamente al 911, una vez que esté fuera del alcance del gas (fuente).

Efecto sobre el medio ambiente

A través de este artículo y de muchos otros sobre el gas natural, a menudo se le ha llamado el combustible fósil limpio debido a las mínimas emisiones de dióxido de carbono (CO2). Sin embargo, este título es injusto debido al daño que el metano puede hacer al medio ambiente.

El metano también es un gas de efecto invernadero y, aunque tiene una vida más corta en la atmósfera en comparación con el dióxido de carbono, puede causar más daño al medio ambiente en 20 años en comparación con el CO2 (fuente).

La falta de densidad de los gases lo agrava. El gas puede ascender y atrapar el calor en la alta atmósfera. El metano es 86 veces más potente que el dióxido de carbono en su efecto sobre el medio ambiente durante más de 20 años. Puede atrapar el calor que acelera el calentamiento global a un ritmo exponencial (fuente).

Aunque es fácil decir que el gas se quema principalmente, las fugas, por desgracia, forman parte del proceso de procesamiento y distribución del gas a través de países y continentes (fuente).

Los estudios han demostrado que la cantidad estimada de emisiones de metano se ha calculado mal y es un 60% mayor de lo que se pensaba inicialmente. Estas emisiones son casi iguales al daño que el dióxido de carbono tiene en el medio ambiente a corto plazo (fuente).

Las fugas pueden producirse en cualquier punto del proceso de extracción de gas natural, desde fugas en el suelo hasta fugas en las tuberías y los contenedores de almacenamiento. Los agujeros, como el de una empresa de Houston en Luisiana, hacen que los camiones cisterna de acero pierdan grandes cantidades de GNL en el aire, lo que hace temer que se produzcan incendios incontrolados (fuente).

En Estados Unidos hay aproximadamente 500.000 pozos de gas natural, junto con 3 millones de kilómetros de tuberías. Esto deja una cantidad casi infinita de posibilidades de fuga de gas natural al medio ambiente (fuente).

Pensamientos finales

El futuro del gas en Estados Unidos ha ido cambiando. El gas siempre ha sido una parte importante del entramado energético del país y seguirá siéndolo en un futuro próximo. Se han realizado algunos esfuerzos para minimizar el impacto medioambiental, pero el gas natural dista mucho de ser el combustible fósil «limpio» que los medios de comunicación describen.

En cuanto a la cuestión de que el gas es más ligero que el aire: Si alguna vez se despierta en una habitación llena de gas, túmbese en el suelo, cúbrase la boca con un paño húmedo y salga a rastras de la zona. El gas siempre se concentrará en la parte superior de la habitación y, con suerte, ese conocimiento podría salvarle la vida.