O gás natural é mais pesado que o ar? (Fontes, Pesos, Propriedades)

Gás natural é um dos gases mais inflamáveis do mundo (fonte), composto de 90% (ou mais) de metano. É inodoro e amplamente utilizado em todo o planeta, constituindo quase um quinto das fontes de energia natural do mundo. Surpreendentemente, muitas pessoas não sabem muito sobre gás natural, apesar do seu uso diário.

O gás natural é mais pesado que o ar? Não, o gás natural não é mais pesado do que o ar, o seu peso molecular varia entre 16-18. É uma mistura de hidrocarbonetos composta principalmente de metano, mas inclui outros componentes como o etano e o propano e pequenas quantidades de nitrogênio e dióxido de carbono. O peso molecular do ar seco é estimado em pouco menos de 29,

Você entra no seu apartamento e pára. Você fareja o ar, e sente o cheiro: gás. Alguém provavelmente deixou o fogão ligado, e o seu apartamento agora cheira a gás. Não é grande coisa, desde que você possa arejar o lugar rapidamente. Esta situação é algo que muitas pessoas podem ter passado.

Também levanta a questão: O que há para saber sobre gás natural?

O que é o ar composto por?

Air é o termo geral usado para a atmosfera que nos rodeia. O ar é composto principalmente de nitrogênio e oxigênio (a 99%), juntamente com argônio, dióxido de carbono, néon, hélio, krypton, hidrogênio e xenônio que compõem o 1% restante (fonte).

Estes gases também compõem cinco dos seis gases inertes da tabela periódica. Para saber mais sobre estes gases, você pode ler, “Qual é a diferença entre Gás Inerte e Gás Ativo”.

A frase “mais leve que o ar” é comumente usada, mas exatamente quão pesado é o ar? O peso do ar é normalmente medido olhando para a densidade do ar em um objeto. Por exemplo, um balão insuflado será mais pesado que um balão não insuflado. Devido à pressão do ar dentro do balão, a densidade do ar aumentou (fonte).

Fontes de Gás Natural

Gás natural é encontrado em leitos de carvão e dentro dos poços de gás natural e petróleo. Dentro dos Estados Unidos, Texas e Pensilvânia são os dois principais estados produtores de gás natural do país. Devido à alta extração de gás natural dentro dos EUA, quase todo o gás utilizado dentro do país é originário das fronteiras americanas (fonte).

Muitos gases e óleos naturais são originários da mineração de xisto. O xisto é uma rocha sedimentar que contém material orgânico que gera petróleo e gás natural. Estes acumulam-se com o tempo, e o processamento pode ocorrer para obter gás e petróleo.

Um outro tipo de gás natural é conhecido como gás natural estanque e tem origem no interior do solo. No entanto, este gás provém de reservatórios de arenito e carbonato. A maior parte do gás natural produzido nos Estados Unidos vem do xisto.

Gás natural produzido da Terra

Gás natural é geralmente encontrado nas profundezas da Terra. Os reservatórios de gás estão sempre localizados adjacentes a poços de petróleo, e quanto mais profundo o poço, maior será a percentagem de gás (fonte).

Gás natural é a energia não renovável que tem crescido na crosta terrestre por milhões de anos, e somente nos últimos séculos os seres humanos têm sido capazes de usá-lo com segurança. À medida que os restos orgânicos se decompõem e são enterrados sob camadas de rocha e sujidade, a pressão sobre eles criou um processo que transformou os restos em hidrocarbonetos.

Uma camada protetora de rocha geralmente envolve os reservatórios de gás natural, especialmente uma “rocha tampão” no topo que mantém o gás pressurizado e seguro (fonte).

Outras fontes de gás natural

Gases encontrados nos intestinos de animais e humanos, e áreas de baixo nível de oxigênio do planeta, são exemplos de outras fontes de gás natural. Devido à sua densidade mais leve, o gás pode ser puxado do solo ou pode vazar lentamente para o ambiente naturalmente.

Um dos primeiros exemplos registrados de uso de gás natural foi encontrado por exploradores franceses que descobriram nativos americanos que estavam queimando gases que estavam saindo da área ao redor do Lago Erie em 1626 (fonte).

No entanto, o gás não foi comercializado até 1800, quando William Hart cavou o primeiro poço de gás bem sucedido em Nova York para formar a Fredonia Gas Light Company em 1821.

A Formação do Gás Natural

Existem muitas teorias diferentes sobre a origem dos combustíveis fósseis. Como mencionado anteriormente, eles podem originar-se da pressão à matéria orgânica que tem sido enterrada no subsolo por milhares de anos.

Este processo ocorre através da pressão colocada sobre a matéria orgânica, juntando camadas de sedimentos e lama, juntamente com o aumento da temperatura mais próxima do núcleo da terra (fonte).

Outro método para a formação de gás natural é através de microorganismos minúsculos. O metano biogénico é produzido através deste método. Os metanogéneos, que são pequenos microrganismos produtores de metano, decompõem a matéria orgânica. Os metanogéneos ocorrem perto da superfície da atmosfera terrestre, onde não há oxigénio.

Estes organismos também vivem nos intestinos dos animais. E infelizmente, muito do metano produzido por este processo escapa diretamente para a atmosfera. Entretanto, novas tecnologias estão sendo desenvolvidas para colher os gases e diminuir o impacto ambiental da liberação de metano.

Processos biogênicos são outro método de produção de gás natural. Este processo envolve o movimento de gases à base de hidrogênio e moléculas de carbono. Eles interagem com outros minerais que são encontrados no subsolo e, eventualmente, movem-se em direção à superfície do planeta, criando de forma semelhante depósitos de metano ao metano termogênico.

O gás natural que usamos

O gás natural funciona em muitas casas nos EUA, e quase 50% das casas na América utilizam gás natural para aquecimento. Como há uma abundante oferta de gás em todo o mundo, a percepção do gás natural é um método de produção de energia mais positivo, econômico e ambientalmente correto em comparação com outros combustíveis fósseis como carvão e petróleo (fonte).

Gás é também uma parte significativa das indústrias, pois é utilizado na produção de plásticos, medicamentos e anticongelantes (fonte). O gás também é usado para produzir eletricidade e é visto como um método mais limpo em comparação com as usinas movidas a carvão.

Novas tecnologias também têm permitido que o gás produza calor e eletricidade ao mesmo tempo, usando gás em níveis ótimos e diminuindo o impacto ambiental.

Com o crescimento populacional em todo o mundo, mais veículos entram nas estradas a cada dia. O Gás Natural Comprimido (GNC) é outro método de alimentação de veículos, especialmente caminhões pesados e veículos de transporte.

GNC libera muito menos emissões de carbono comparado à gasolina, e a principal desvantagem é que não produz o mesmo nível de energia comparado ao gás.

Atravessar o mundo, o uso do gás está aumentando, e as previsões afirmam que, devido ao crescimento na China e no Brasil, o consumo mundial de gás aumentará em 50% nos próximos 25 anos (fonte).

No entanto, os Estados Unidos ainda são o principal consumidor de gás natural, seguidos de perto pela Rússia e China (fonte). Portanto, produzir gás com segurança e diminuir seu impacto ambiental é vital para o crescimento sustentável da indústria do gás.

Quanto pesa o gás natural em relação ao ar?

O gás natural tem uma densidade menor do que o ar. Ele é composto principalmente de metano, que é mais leve que o ar (fonte). Um calculador de densidade do gás natural mostra que o gás natural pesa 0,712 kg/m³ (0,04457 lb/ft³) contra 1,204 kg/m³ (0,07516 lb/ft³) de ar.

Gás natural pode ser resfriado até cerca de -260 graus Fahrenheit e transformado em gás natural liquefeito (GNL). O GNL ocupa apenas 1/600 do volume no seu estado gasoso. Isto permite que ele seja armazenado e transportado (fonte).

Gás Natural vs. Metano

Algumas pessoas podem tentar falar sobre gás natural e metano como sinônimos, mas eles são gases diferentes. Por outro lado, o gás natural é composto principalmente de metano, portanto as diferenças são minúsculas.

O que é metano, e como ele difere do “gás natural”?

Metano (CH₄) compõe a maior parte da composição do gás natural. O metano é liberado quando a matéria orgânica se decompõe (fonte). É o composto orgânico mais abundante encontrado na terra, e a consideração é que ele não é tóxico.

Este fato pode ser surpreendente considerando as fatalidades que ocorrem devido à inalação de gás. No entanto, estas são na verdade devidas à falta de oxigênio e não à toxicidade do próprio metano.

O metano ocorre em duas formas: orgânico e termogênico. O metano orgânico tem origem em fontes como aterros sanitários e pântanos. Os resíduos humanos e animais que fermentam também libertam metano orgânico.

Metano termogénico é formado no subsolo mais profundo e produz gás natural através do calor e da pressão. Depósitos menores de metano são encontrados mais próximos da superfície ao lado do petróleo, enquanto os reservatórios mais profundos de metano puro ocorrem a maiores profundidades (fonte).

Também é conhecido como gás de estufa, pois aquece a atmosfera da Terra. Se for liberado diretamente na atmosfera, e não queimado, é muito mais prejudicial ao meio ambiente do que o dióxido de carbono (fonte).

Embora o metano constitua uma porção significativa do gás natural, como mencionado anteriormente, o gás natural também inclui outros componentes na sua composição. O gás natural também passa por um processo de remoção de alcanos nocivos antes de ir trabalhar em residências e empresas. O metano do gás natural também lhe confere a sua qualidade flutuante.

Fontes de Metano

O metano entra na atmosfera a partir de uma variedade de fontes.

Produção de electricidade e calor

O metano pode não ser a emissão significativa de gases com efeito de estufa na criação de electricidade, mas uma quantidade significativa de libertações de metano na atmosfera a partir deste processo. Ele também pode vazar através de fábricas defeituosas e gasodutos danificados. Estes vazamentos, especialmente quando não são encontrados e parados rapidamente, podem ser extremamente prejudiciais ao meio ambiente.

Generalmente, o gás natural processado entregue nas casas é quase totalmente metano sem outros químicos tóxicos.

A paisagem árctica

Permafrost, solo congelado durante mais de dois anos, começou a descongelar no Árctico devido ao aumento das temperaturas. Quando o permafrost descongela, a matéria orgânica liberta dióxido de carbono e metano na atmosfera terrestre (fonte).

Pecuária

Metano ocorre e liberta através da pecuária. À medida que a população da Terra cresce, o desejo por produtos de carne aumenta continuamente. Os fazendeiros atendem a essas demandas criando rebanhos cada vez maiores de animais.

Estes animais libertam metano para a atmosfera através da sua matéria fecal. Enquanto a idéia de flatulência da vaca soa bastante cômica, ignorando os efeitos ambientais não pode ocorrer.

Só nos Estados Unidos, o gado doméstico como gado bovino, suíno, ovino e caprino são os maiores produtores de emissões de metano (fonte).

Humans

O nosso desejo por carne não é o único que contribui para a emissão de metano para o meio ambiente. As funções corporais humanas também liberam metano para a atmosfera. Os resíduos orgânicos enviados para aterros sanitários, juntamente com as estações de tratamento de águas residuais, são ambos responsáveis pelas emissões CH₄ (fonte).

Humans também causam a maior parte das emissões através das nossas acções, enquanto outras emissões de metano provêm de fontes naturais. Tem havido um pico maciço nas emissões de metano desde o ano 1800, e desde então (fonte) causamos mais do que o dobro dos níveis de metano atmosférico.

Propriedades de Gás Natural

Características

Gás natural é incolor, inodoro, insípido e sem forma. É gasoso a qualquer temperatura acima de -161 graus. É também um combustível fóssil.

Gás natural é medido com unidades térmicas britânicas ou Btu. Um Btu é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um quilo de água em um grau Fahrenheit. Um pé cúbico de gás é igual a cerca de 1032 Btu (fonte).

Peso

Usualmente medido por volume, o pé cúbico é a unidade de medida comumente usada para o gás natural. O gás natural é equivalente a 8,003 libras por pé cúbico.

Flamabilidade

É altamente inflamável, mas tem uma faixa de inflamabilidade baixa, indicando que é seguro para uso doméstico. A temperatura de auto-ignição do gás natural é de 1003 graus Fahrenheit (fonte).

Smell

Como mencionado anteriormente, o gás natural é inodoro. Pode revelar-se perigoso, uma vez que o gás pode ser fatal. Em 1937, um vazamento de gás causou uma explosão em uma escola em New London, Texas. A explosão matou quase 300 alunos e professores. Provou ser o catalisador para mudar o funcionamento da indústria do gás (fonte).

O gás natural tem enxofre adicionado, fazendo com que ele cheire um pouco como ovos podres. O mercaptan químico é utilizado para odorizar o gás.

Se você sentir cheiro de gás em uma área, retire você e os outros do espaço o mais rápido possível, sem ligar qualquer aparelho ou luz, ou qualquer coisa que possa criar uma faísca. Uma chamada para o 911 deve ocorrer imediatamente, uma vez que você esteja fora do alcance do gás (fonte).

Efeito sobre o Ambiente

Por este artigo e muitos artigos sobre gás natural, tem sido muitas vezes chamado de combustível fóssil limpo devido à emissão mínima de dióxido de carbono (CO2). No entanto, este título é injusto devido aos danos que o metano pode causar ao meio ambiente.

O metano também é um gás de efeito estufa e, apesar de ter uma vida mais curta na atmosfera em comparação com o dióxido de carbono, pode causar mais danos ao meio ambiente durante 20 anos em comparação com o CO2 (fonte).

A falta de densidade dos gases exacerba-a. O gás pode subir e aprisionar o calor na atmosfera superior. O metano é 86 vezes mais potente do que o dióxido de carbono no seu efeito sobre o ambiente durante mais de 20 anos. Ele pode reter calor que acelera o aquecimento global a uma taxa exponencial (fonte).

Embora seja fácil dizer que o gás é principalmente queimado, as fugas, infelizmente, fazem parte do processo de processamento e distribuição do gás entre países e continentes (fonte).

Estudos mostraram que a quantidade estimada de emissões de metano foi mal calculada e é 60% maior do que se pensava inicialmente. Estas emissões são quase iguais aos danos que o dióxido de carbono tem no ambiente a curto prazo (fonte).

Os vazamentos podem ocorrer em qualquer ponto do processo de extração do gás natural, desde vazamentos dentro do solo até vazamentos em tubulações e recipientes de armazenamento. Buracos, como o de uma empresa de Houston na Louisiana, tem navios-tanque de aço vazando grandes quantidades de GNL para o ar, provocando receios de que incêndios descontrolados possam ser iniciados (fonte).

Nos Estados Unidos, existem aproximadamente 500.000 poços de gás natural, juntamente com 3 milhões de quilômetros de tubulações. Estes deixam uma quantidade quase infinita de possibilidades de vazamento de gás natural para o meio ambiente (fonte).

Pensamentos finais

O futuro do gás nos Estados Unidos tem vindo a mudar. O gás tem sido sempre uma parte significativa do quadro energético do país e continuará a fazer parte dele no futuro previsível. Alguns esforços têm ocorrido para minimizar o impacto ambiental, mas o gás natural está longe de ser o combustível fóssil “limpo” como a mídia o retrata.

As para a questão do gás ser mais leve que o ar: Se alguma vez acordar numa sala cheia de gás, deite-se no chão, cubra a boca com um pano molhado e saia da área. O gás estará sempre concentrado mais acima na sala, e esperemos que esse conhecimento seja capaz de salvar a sua vida.