天然ガスは世界で最も燃えやすい気体の一つで（出典）、90％（以上）がメタンで構成されています。 無臭で、地球上で広く使われており、世界の自然エネルギー源のほぼ5分の1を占めています。
天然ガスは空気より重いのですか？ いいえ、天然ガスは空気より重くありません。分子量は16～18です。 メタンを主成分とする炭化水素の混合物ですが、エタン、プロパンなどの他の成分や、少量の窒素、二酸化炭素を含んでいます。 乾燥した空気の分子量は29弱と推定される。
あなたは自分のアパートに入り、立ち止まる。 空気を嗅ぐと、ガスの臭いがします。 誰かがストーブをつけたままにしていたのでしょう、あなたのアパートは今、ガスのにおいがします。 すぐに換気すれば、たいしたことではありません。 このような状況は、多くの人が経験したことがあるのではないでしょうか。
ここでまた疑問がわきます。
空気は何でできているのか
空気とは、私たちの身の回りの大気のことを総称して言います。 空気は主に窒素と酸素（99%）と、残りの1%を構成するアルゴン、二酸化炭素、ネオン、ヘリウム、クリプトン、水素、キセノンなどで構成されています（出典）。
これらのガスは、周期表にある6つの不活性ガスのうちの5つを構成するものでもあります。 これらの気体について詳しく知りたい方は、「不活性ガスと活性ガスの違いとは？
「空気より軽い」という言葉がよく使われますが、空気は具体的にどのくらい重いのでしょうか。 空気の重さは、通常、物体中の空気の密度を見ることによって測定されます。 たとえば、膨らませた風船は、膨らませていない風船より重くなります。 風船の中の空気の圧力のため、空気の密度が高くなったのです（出典）。
天然ガスは何でできているか
天然ガスは非常に燃えやすいものです。 天然ガスの平均的な組成は、90％がメタンです。 残りはエタン、プロパン、ブタン、および二酸化炭素の組み合わせです。 酸素、窒素、硫化水素の微量成分が含まれることもある（出典）。
天然ガスの供給源
天然ガスは炭層や天然ガス・油井の中で発見されます。 米国内では、テキサス州とペンシルバニア州が天然ガス産出量の上位2州です。
多くの天然ガスやオイルは、シェール（頁岩）の採掘に由来しています。 シェールとは、石油や天然ガスを発生させる有機物を含む堆積岩のことです。 これらは時間の経過とともに蓄積され、処理を行うことでガスやオイルを得ることができる。
もう一つの天然ガスは、タイト天然ガスと呼ばれるもので、地中の中から発生するものである。 ただし、このガスは砂岩や炭酸塩の貯留層から発生する。 米国で生産される天然ガスの大部分はシェール（頁岩）層に由来する。
地球から産出される天然ガス
天然ガスは一般に地中深くで発見されます。 ガス貯留層は常に油井に隣接しており、油井が深ければ深いほどガス（源）の割合が高くなる。
天然ガスは何百万年も前から地殻の中で育ってきた再生不可能なエネルギーですが、人類がそれを安全に利用できるようになったのは、ここ数世紀になってからのことです。 有機遺物が分解され、岩や土の層の下に埋まると、それらにかかる圧力によって、遺物が炭化水素に変化する過程が生まれました。
天然ガスの貯留層は通常、岩の保護層で囲まれており、特に上部には、ガスを加圧して安全に保つための「キャップロック」があります（出典）。
その他の天然ガス源
動物や人間の腸内にあるガスや、地球上の低酸素地帯は、その他の天然ガス源の例である。
天然ガスの最初の記録的な使用例の 1 つは、1626 年にエリー湖周辺からしみ出したガスに点火しているネイティブ アメリカンを発見したフランスの探検家によるものです (出典)。
しかし、ガスが商業化されたのは、1800年代にウィリアム・ハートがニューヨークで初めてガス井を掘って成功し、1821年にフレドニア・ガス・ライト社を設立してからです。
天然ガスの形成
化石燃料の起源については多くの異なる説があります。 前述したように、何千年も地中に埋もれていた有機物に圧力がかかって発生することもあります。
このプロセスは、土砂や泥の層が集まることによって有機物にかかる圧力と、地球のコア（源）に近いところの温度の上昇によって行われます。
天然ガスの形成のもうひとつの方法は、小さな微生物によるものです。 生物由来のメタンがこの方法で生産される。 メタン生成微生物であるメタン菌は、有機物を分解してメタンを生成する。 メタン生成菌は、酸素のない地表付近で発生します
また、動物の腸内にも生息しています。 そして残念なことに、このプロセスで生成されたメタンの多くは、そのまま大気中に逃げ出してしまう。 しかし、ガスを採取し、メタン放出による環境への影響を減らすための新しい技術が開発されています。
Abiogenic processes are another method of natural gas production. このプロセスは、水素ベースのガスと炭素分子の移動を伴います。 これらは地下にある他の鉱物と相互作用し、最終的には地球の表面に向かって移動し、同様に熱発生メタンにメタン堆積物を作り出します。
私たちが使う天然ガス
天然ガスはアメリカ中の多くの家で機能しており、アメリカの家のほぼ50％が天然ガスを加熱に使用しています。 世界中に豊富なガスの供給があるため、天然ガスは、石炭や石油などの他の化石燃料と比較して、より積極的で費用対効果が高く、環境にやさしいエネルギー生産方法であるという認識があります（出典）。
ガスはプラスチック、医薬品、不凍液の生産に使用されるなど、産業界でも重要な役割を果たしています（出典）。 ガスは発電にも使われ、石炭発電所と比べてよりクリーンな方法と考えられています。
新しい技術により、ガスで熱と電気を同時に生産することも可能になり、ガスを最適なレベルで使用し、環境への影響を少なくしています。
世界中で人口が増えているため、毎日多くの自動車が道路に入っています。 圧縮天然ガス（CNG）も、自動車、特に大型トラックや輸送車の動力源となる方法です。
CNG はガソリンと比較して二酸化炭素の排出がはるかに少なく、主な欠点は、ガスと比較して同じレベルのエネルギーを生成しないことです。
世界中でガスの使用量が増えており、予測では、中国とブラジルの成長により、今後 25 年間で世界のガス消費量が 50% 増加するとしています（出典：World Economic Development 誌）。
しかし、天然ガスの消費量は依然として米国が第一位で、ロシアと中国がそれに続いています（出典）。
空気と比べた天然ガスの重さは？
天然ガスは空気より密度が低いです。 それは主に、空気より軽いメタンで構成されています（出典）。 天然ガスの密度計算機では、空気の 1.204 kg/m³ (0.07516 lb/ft³) に対して、天然ガスの重さは 0.712 kg/m³ (0.04457 lb/ft³) であることがわかります。
天然ガスは華氏約-260度まで冷却して、液化天然ガス（LNG）にすることができます。 LNGは気体の状態で体積の1/600しか取らない。 307>
天然ガスとメタン
天然ガスとメタンを同義語として語ろうとする人がいますが、これらは別の気体です。
メタンとは何か、「天然ガス」との違いは何か
天然ガスの成分のほとんどを占めているのがメタン（CH₄）です。 メタンは、有機物が分解されるときに放出されます（出典）。 地球上に最も多く存在する有機化合物であり、無毒であることが考慮されている。
この事実は、ガスの吸引によって起こる死亡事故を考えると意外かもしれません。
メタンは有機物と熱発生の2つの形態で発生する。 有機メタンは、埋立地や沼地などの発生源から発生する。
発熱性メタンは、より深い地下で形成され、熱と圧力によって天然ガスを発生させる。 メタンの小規模な堆積物は石油と一緒に地表近くで見つかり、より深い純粋なメタン貯留層はより深いところで発生します（出典）
地球の大気を温めるので、温室効果ガスとしても知られています。 燃やさずに直接大気中に放出した場合、二酸化炭素に比べてはるかに環境に有害である（出典）。
メタンは天然ガスのかなりの部分を占めていますが、前述したように、天然ガスには他の成分も含まれています。 また、天然ガスは家庭や企業で使われる前に、有害なアルカンを除去する工程を経ています。 また、天然ガスに含まれるメタンは、浮力のある品質を与えています。
メタンの発生源
メタンは、さまざまな発生源から大気中に侵入します。
電気および熱生産
メタンは、電気の生成における重要な温室効果ガスの排出ではないかもしれませんが、かなりの量のメタンがこのプロセスから大気中へ放出されます。 また、欠陥のある工場や破損したパイプラインから漏れることもあります。 これらの漏れは、特に早く発見して止めなければ、環境に極めて有害なものとなる。
一般に、家庭に届けられる加工された天然ガスは、他の有害な化学物質を含まない、ほとんどメタンです。
北極の風景
気温の上昇により、2年以上凍った土、永久凍土が、北極で解け始めている。 永久凍土が解けると、有機物から二酸化炭素やメタンが地球の大気中に放出されます（出典）
家畜
家畜を介してメタンが発生し放出される。 地球の人口が増えるにつれて、肉製品への欲求は高まり続けています。 農家はより多くの動物の群れを育てることで、こうした需要に応えている。
これらの動物は、糞便を通じてメタンを大気中に放出する。 牛の糞便というアイデアはかなり滑稽に聞こえますが、環境への影響を無視することはできません。
米国だけでも、牛、豚、羊、ヤギなどの家畜が、メタン排出の最大の生産者となっています（出典）。
人間
私たちの肉に対する欲求だけが、環境へのメタン排出の原因となっているわけではありません。 人間の身体的機能もまた、メタンを大気中に放出します。
人間もまた、私たちの行動によって排出の大部分を引き起こしていますが、その他のメタンの排出は自然発生源からもたらされています。 1800 年以降、メタンの排出量が急増し、それ以降、大気中のメタン濃度が 2 倍以上になりました（出典）。
天然ガスの特性
特性
天然ガスは無色、無臭、無味、無形です。 161度以上の温度では気体である。 また、化石燃料でもある。
天然ガスは、英国熱量単位（Btu）で測定される。 1Btuは、1ポンドの水の温度を華氏1度上げるのに必要な熱量である。
重量
通常、体積で測定される立方フィートは、天然ガスによく使われる測定単位です。
燃焼性
非常に燃えやすいですが、燃焼性の範囲は低く、家庭用として安全であることを示しています。 天然ガスの自己着火温度は華氏1003度（出典）。
臭い
前述のように、天然ガスは無臭である。 ガスが命取りになることもあるため、危険であることがわかる。 1937年、テキサス州ニューロンドンの学校で、ガス漏れによる爆発事故が発生しました。 この爆発で300人近くの生徒と教師が死亡しました。 ガス産業の機能を変えるきっかけとなったことが証明された（出典）。
天然ガスには硫黄が添加されており、少し卵が腐ったような臭いがする。 メルカプタンという化学物質を使ってガスを臭くする。
ガスの臭いがしたら、電気製品や照明、火花を出すようなものをつけずに、できるだけ早く自分も他人もその空間から追い出しましょう。 ガス（発生源）から離れたら、すぐに911に通報してください。
環境への影響
この記事や天然ガスに関する多くの記事を通して、二酸化炭素（CO2）の放出が少ないことから、しばしばクリーンな化石燃料と呼ばれています。 しかし、メタンが環境に与えるダメージのため、この称号は不当なものです。
メタンは温室効果ガスでもあり、二酸化炭素に比べて大気中での寿命が短いとはいえ、20年間では二酸化炭素に比べて環境に与えるダメージは大きい（出典）。
気体の密度の低さがそれを悪化させる。 ガスは上昇し、大気圏上層部に熱を閉じ込めることができる。 メタンは、20年以上にわたって環境に与える影響が二酸化炭素の86倍もある。 地球温暖化を指数関数的に加速させる熱を閉じ込めることができる（出典）。
ガスは主に燃やされると言うのは簡単ですが、残念ながら漏れは、国や大陸を越えてガスを処理し流通させるプロセスの一部です（出典）。
研究によると、メタンの推定排出量は計算を誤っており、当初考えられていたよりも60%も多いことが分かっています。 この排出量は、短期的には二酸化炭素が環境に与えるダメージにほぼ匹敵する（出典）。
漏出は、地中での漏れからパイプや貯蔵容器での漏れまで、天然ガス抽出のプロセスを通じてどの時点でも起こり得ます。 ルイジアナ州のヒューストン社のような穴は、鉄製タンカーが大量のLNGを空気中に漏らし、制御不能な火災が発生する恐れがある（出典）。
米国には約50万の天然ガス井戸があり、300万キロメートルのパイプがあります。 これらは、天然ガスが環境に漏れる可能性をほぼ無限に残しています（出典）。
終わりに
米国におけるガスの未来は変わってきている。 ガスは常にこの国のエネルギーの枠組みの中で重要な位置を占めており、今後も当分の間、その一部であり続けるだろう。 環境への影響を最小限に抑えるための努力も行われていますが、天然ガスはメディアが描くような「クリーンな」化石燃料とはほど遠いものです
ガスが空気より軽いという質問については、次のように答えています。 もしあなたがガスでいっぱいの部屋で目覚めたら、床に伏せて濡れた布で口を覆い、その場から這い出てください。 ガスは常に部屋の高いところに集中しているので、うまくいけば、その知識があなたの命を救うことができるかもしれません
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