Este gazul natural mai greu decât aerul? (Surse, Greutăți, Proprietăți)

Gazul natural este unul dintre cele mai inflamabile gaze din lume (sursa), compus în proporție de 90% (sau mai mult) din metan. Este inodor și este utilizat pe scară largă pe întreaga planetă, constituind aproape o cincime din sursele de energie naturală ale lumii. În mod surprinzător, mulți oameni nu știu foarte multe despre gazul natural, în ciuda utilizării sale zilnice.

Gazul natural este mai greu decât aerul? Nu, gazul natural nu este mai greu decât aerul, Greutatea sa moleculară variază între 16-18. Este un amestec de hidrocarburi compus în principal din metan, dar include și alte componente precum etanul și propanul și cantități mici de azot și dioxid de carbon. Greutatea moleculară a aerului uscat este estimată la puțin sub 29.

Intrați în apartamentul dumneavoastră și vă opriți. Adulmecați aerul și îl mirosiți: gaz. Cineva a lăsat probabil aragazul aprins, iar apartamentul tău miroase acum a gaz. Nu e mare lucru, atâta timp cât poți aerisi rapid locul. Este posibil ca mulți oameni să fi trecut prin această situație.

Se pune, de asemenea, întrebarea: Ce este de știut despre gazele naturale?

Din ce este compus aerul?

Aerul este termenul general folosit pentru atmosfera din jurul nostru. Aerul este compus în principal din azot și oxigen (în proporție de 99%), alături de argon, dioxid de carbon, neon, heliu, kripton, hidrogen și xenon care alcătuiesc restul de 1% (sursa).

Aceste gaze alcătuiesc, de asemenea, cinci din cele șase gaze inerte din tabelul periodic. Pentru a afla mai multe despre aceste gaze, puteți citi: „Care este diferența dintre gazul inert și gazul activ?”.

Expresia „mai ușor decât aerul” este folosită în mod obișnuit, dar cât de greu este mai exact aerul? Greutatea aerului este de obicei măsurată prin examinarea densității aerului dintr-un obiect. De exemplu, un balon umflat va fi mai greu decât un balon neumflat. Din cauza presiunii aerului din interiorul balonului, densitatea aerului a crescut (sursa).

Surse de gaz natural

Gazul natural se găsește în straturile de cărbune și în interiorul puțurilor de gaze naturale și de petrol. În cadrul Statelor Unite, Texas și Pennsylvania sunt primele două state producătoare de gaze naturale din țară. Din cauza extracției ridicate de gaze naturale în SUA, aproape toate gazele utilizate în țară provin din interiorul granițelor americane (sursa).

O mulțime de gaze naturale și uleiuri provin din exploatarea gazelor de șist. Șistul este o rocă sedimentară care conține material organic ce generează petrol și gaze naturale. Acestea se acumulează în timp, iar prelucrarea poate avea loc pentru a obține gaze și petrol.

Un alt tip de gaze naturale este cunoscut sub numele de gaze naturale etanșe și provine din interiorul solului. Cu toate acestea, acest gaz provine din rezervoarele de gresie și carbonat. Cea mai mare parte a gazelor naturale produse în SUA provine din șisturi.

Gazul natural produs din pământ

Gazul natural se găsește, în general, la mare adâncime în interiorul pământului. Rezervoarele de gaz sunt întotdeauna situate adiacent puțurilor de petrol, iar cu cât puțul este mai adânc, cu atât procentul va fi mai mare de gaz (sursa).

Gazul natural este o energie neregenerabilă care crește în scoarța terestră de milioane de ani și numai în ultimele câteva secole oamenii au reușit să o folosească în siguranță. Pe măsură ce resturile organice se descompuneau și erau îngropate sub straturi de rocă și pământ, presiunea exercitată asupra lor a creat un proces care a transformat resturile în hidrocarburi.

Un strat protector de rocă înconjoară de obicei rezervoarele de gaze naturale, în special o „rocă de acoperire” în partea superioară, care menține gazul presurizat și în siguranță (sursa).

Alte surse de gaze naturale

Gazele care se găsesc în intestinele animalelor și ale oamenilor, precum și în zonele cu nivel scăzut de oxigen de pe planetă, sunt exemple de alte surse de gaze naturale. Datorită densității sale mai ușoare, gazele pot fi extrase din sol sau se pot scurge încet în mediul înconjurător în mod natural.

Unul dintre primele exemple înregistrate de utilizare a gazelor naturale a fost găsit de exploratorii francezi care au descoperit americani nativi care aprindeau gaze ce se infiltrau în zona din jurul lacului Erie în 1626 (sursa).

Cu toate acestea, gazul nu a devenit comercializat până în anii 1800, când William Hart a săpat primul puț de gaz de succes din New York pentru a forma Fredonia Gas Light Company în 1821.

Formarea gazului natural

Există multe teorii diferite despre originea combustibililor fosili. Așa cum am menționat anterior, aceștia pot proveni din presiunea la materia organică care a fost îngropată în subteran timp de mii de ani.

Acest proces are loc prin presiunea exercitată asupra materiei organice prin adunarea straturilor de sedimente și noroi, împreună cu creșterea temperaturilor mai aproape de nucleul Pământului (sursa).

O altă metodă de formare a gazelor naturale este prin intermediul unor microorganisme minuscule. Metanul biogenic este produs prin această metodă. Metanogenii, care sunt mici microorganisme producătoare de metan, descompun materia organică. Metanogenii apar în apropierea suprafeței atmosferei terestre, unde nu există oxigen.

Aceste organisme trăiesc, de asemenea, în intestinele animalelor. Și, din păcate, o mare parte din metanul produs prin acest proces scapă direct în atmosferă. Cu toate acestea, sunt în curs de dezvoltare noi tehnologii pentru a recolta gazele și a diminua impactul eliberării de metan asupra mediului.

Procesele biogenetice sunt o altă metodă de producere a gazelor naturale. Acest proces implică mișcarea gazelor pe bază de hidrogen și a moleculelor de carbon. Acestea interacționează cu alte minerale care se găsesc în subteran și, în cele din urmă, se deplasează spre suprafața planetei, creând în mod similar depozite de metan cu cele de metan termogenic.

Gazul natural pe care îl folosim

Gazul natural funcționează în multe case din SUA, iar aproape 50% din locuințele din America folosesc gazul natural pentru încălzire. Având în vedere că există o ofertă abundentă de gaz în întreaga lume, percepția gazului natural este o metodă mai pozitivă, mai rentabilă și mai ecologică de producere a energiei în comparație cu alți combustibili fosili precum cărbunele și petrolul (sursa).

Gazul este, de asemenea, o parte semnificativă a industriilor, deoarece este utilizat în producția de materiale plastice, medicamente și antigel (sursa). Gazul este, de asemenea, utilizat pentru a produce energie electrică și este considerat o metodă mai curată în comparație cu centralele alimentate cu cărbune.

Noile tehnologii au permis, de asemenea, ca gazul să producă căldură și electricitate în același timp, folosind gazul la niveluri optime și diminuând impactul asupra mediului.

Cu populații în creștere în întreaga lume, mai multe vehicule intră pe șosele în fiecare zi. Gazul natural comprimat (CNG) este o altă metodă de alimentare a vehiculelor, în special a camioanelor grele, și a vehiculelor de transport.

CNG eliberează mult mai puține emisii de carbon în comparație cu benzina, iar principalul dezavantaj este că nu produce același nivel de energie în comparație cu gazul.

În întreaga lume, utilizarea gazului este în creștere, iar previziunile afirmă că, datorită creșterii din China și Brazilia, consumul de gaz la nivel mondial va crește cu 50% în următorii 25 de ani (sursa).

Cu toate acestea, Statele Unite ale Americii sunt în continuare consumatorul numărul unu de gaze naturale, urmate îndeaproape de Rusia și China (sursa). Prin urmare, producerea în condiții de siguranță a gazului și diminuarea impactului său asupra mediului este vitală pentru creșterea durabilă a industriei gazelor naturale.

Cât cântărește gazul natural în comparație cu aerul?

Gazul natural are o densitate mai mică decât aerul. Acesta este compus în principal din metan, care este mai ușor decât aerul (sursa). Un calculator al densității gazului natural arată că gazul natural cântărește 0,712 kg/m³ (0,04457 lb/ft³) față de 1,204 kg/m³ (0,07516 lb/ft³) de aer.

Gazul natural poate fi răcit până la aproximativ -260 grade Fahrenheit și transformat în gaz natural lichefiat (LNG). GNL ocupă doar 1/600 din volum în stare gazoasă. Acest lucru îi permite să fie depozitat și transportat (sursa).

Gazul natural vs. metanul

Câteva persoane pot încerca să vorbească despre gazul natural și metan ca fiind sinonime, dar acestea sunt gaze diferite. Pe de altă parte, gazul natural este compus în principal din metan, așa că diferențele sunt minuscule.

Ce este metanul și prin ce se deosebește de „gazul natural”?

Metanul (CH₄) intră în cea mai mare parte din compoziția gazului natural. Metanul este eliberat atunci când materia organică se descompune (sursa). Este cel mai abundent compus organic care se găsește pe Pământ, iar considerentul este că nu este toxic.

Acest fapt ar putea fi surprinzător având în vedere decesele care au loc din cauza inhalării gazului. Cu toate acestea, acestea se datorează de fapt lipsei de oxigen, mai degrabă decât toxicității metanului în sine.

Metanul se prezintă sub două forme: organică și termogenică. Metanul organic provine din surse cum ar fi depozitele de deșeuri și mlaștinile. De asemenea, deșeurile umane și animale care fermentează eliberează metan organic.

Metanul termogenic se formează în subsolul mai adânc și produce gaz natural prin căldură și presiune. Depozite mai mici de metan se găsesc mai aproape de suprafață, alături de petrol, în timp ce zăcămintele de metan pur se găsesc la adâncimi mai mari (sursa).

Este cunoscut și ca un gaz cu efect de seră, deoarece încălzește atmosfera terestră. Dacă este eliberat direct în atmosferă, și nu este ars, este mult mai dăunător pentru mediu în comparație cu dioxidul de carbon (sursa).

În timp ce metanul reprezintă o parte semnificativă a gazului natural, așa cum am menționat anterior, gazul natural include și alte componente în alcătuirea sa. De asemenea, gazul natural este supus unui proces de îndepărtare a alcanilor dăunători înainte de a fi utilizat în gospodării și întreprinderi. Metanul din gazul natural îi conferă, de asemenea, calitatea de plutitor.

Surse de metan

Metanul intră în atmosferă dintr-o varietate de surse.

Producția de energie electrică și termică

Metanul poate să nu fie emisia semnificativă de gaze cu efect de seră în crearea de energie electrică, dar o cantitate semnificativă de metan se eliberează în atmosferă din acest proces. De asemenea, se poate scurge prin fabrici defecte și conducte deteriorate. Aceste scurgeri, mai ales atunci când nu sunt găsite și oprite rapid, pot fi extrem de dăunătoare pentru mediu.

În general, gazul natural prelucrat livrat la case este aproape în întregime metan, fără alte substanțe chimice toxice.

Peisaj arctic

Permafrostul, sol înghețat timp de mai mult de doi ani, a început să se dezghețe în Arctica din cauza creșterii temperaturilor. Atunci când permafrostul se dezgheață, materia organică eliberează dioxid de carbon și metan în atmosfera terestră (sursa).

Animale

Metanul apare și se eliberează prin intermediul animalelor. Pe măsură ce populația Pământului crește, dorința pentru produsele din carne este în continuă creștere. Fermierii satisfac aceste cereri prin creșterea unor turme de animale din ce în ce mai mari.

Aceste animale eliberează metan în atmosferă prin materiile lor fecale. Deși ideea de flatulență a vacilor sună destul de comic, ignorarea efectelor asupra mediului nu poate avea loc.

Doar în Statele Unite, animalele domestice, cum ar fi bovinele, porcinele, ovinele și caprinele, sunt cei mai mari producători de emisii de metan (sursa).

Oamenii

Dorința noastră pentru carne nu este singurul factor care contribuie la emisiile de metan în mediu. Funcțiile corpului uman eliberează, de asemenea, metan în atmosferă. Deșeurile organice trimise la gropile de gunoi, împreună cu stațiile de epurare a apelor uzate, sunt ambele responsabile pentru emisiile de CH₄ (sursa).

Oamenii provoacă, de asemenea, cea mai mare parte a emisiilor prin acțiunile noastre, în timp ce alte emisii de metan provin din surse naturale. A existat o creștere masivă a emisiilor de metan începând cu anul 1800, iar noi am provocat mai mult decât o dublare a nivelurilor de metan din atmosferă de atunci (sursa).

Proprietăți ale gazului natural

Caracteristici

Gazul natural este incolor, inodor, insipid și inform. Este gazos la orice temperatură peste -161 grade. Este, de asemenea, un combustibil fosil.

Gazul natural se măsoară cu unități termice britanice sau Btu. Un Btu este cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unei lire sterline de apă cu un grad Fahrenheit. Un picior cub de gaz este egal cu aproximativ 1032 Btu (sursa).

Putere

De obicei măsurată în funcție de volum, piciorul cub este unitatea de măsură folosită în mod obișnuit pentru gazele naturale. Gazul natural este echivalent cu 8,003 livre pe picior cub.

Inflamabilitate

Este foarte inflamabil, dar are un interval de inflamabilitate scăzut, ceea ce indică faptul că este sigur pentru uz casnic. Temperatura de autoaprindere a gazului natural este de 1003 grade Fahrenheit (sursa).

Miros

După cum am menționat anterior, gazul natural este inodor. Se poate dovedi a fi periculos, deoarece gazul poate fi fatal. În 1937, o scurgere de gaz a provocat o explozie la o școală din New London, Texas. Deflagrația a ucis aproape 300 de elevi și profesori. Aceasta s-a dovedit a fi catalizatorul pentru schimbarea funcționării industriei gazelor (sursa).

Gazul natural are adaos de sulf, ceea ce face ca acesta să miroasă puțin a ouă stricate. Pentru a odoriza gazul se folosește substanța chimică mercaptan.

Dacă simțiți miros de gaz într-o zonă, îndepărtați-vă pe dvs. și pe ceilalți din spațiul respectiv cât mai repede posibil, fără a aprinde aparate sau lumini, sau orice altceva care ar putea crea o scânteie. Un apel la 911 trebuie să aibă loc imediat, odată ce ați ieșit din raza de acțiune a gazului (sursei).

Efectul asupra mediului

Prin intermediul acestui articol și al multor articole despre gazul natural, acesta a fost adesea numit combustibilul fosil curat datorită emisiilor minime de dioxid de carbon (CO2). Cu toate acestea, acest titlu este nedrept din cauza daunelor pe care le poate face metanul asupra mediului.

Metanul este, de asemenea, un gaz cu efect de seră și, chiar dacă are o durată de viață mai scurtă în atmosferă în comparație cu dioxidul de carbon, poate provoca mai multe daune mediului în 20 de ani în comparație cu CO2 (sursa).

Lipsa de densitate a gazelor agravează acest lucru. Gazul poate să se ridice și să rețină căldura în atmosfera superioară. Metanul este de 86 de ori mai puternic decât dioxidul de carbon în ceea ce privește efectul său asupra mediului timp de peste 20 de ani. Acesta poate reține căldura care accelerează încălzirea globală cu o rată exponențială (sursa).

În timp ce este ușor de spus că gazul este în primul rând ars, scurgerile, din păcate, fac parte din procesul de procesare și distribuție a gazului în diferite țări și continente (sursa).

Studiile au arătat că cantitatea estimată de emisii de metan a fost calculată greșit și este cu 60% mai mare decât se credea inițial. Aceste emisii sunt aproape egale cu daunele pe care le produce dioxidul de carbon asupra mediului pe termen scurt (sursa).

Fugile pot avea loc în orice punct al procesului de extracție a gazelor naturale, de la scurgeri în interiorul solului până la scurgeri în conducte și containere de depozitare. Găurile, cum ar fi cea de la o companie din Houston, în Louisiana, a făcut ca cisternele de oțel să scurgă cantități masive de GNL în aer, stârnind temeri că ar putea fi declanșate incendii necontrolate (sursa).

În Statele Unite, există aproximativ 500.000 de puțuri de gaze naturale, împreună cu 3 milioane de kilometri de conducte. Acestea lasă o cantitate aproape infinită de posibilități de scurgeri de gaze naturale în mediul înconjurător (sursa).

Gânduri finale

Viitorul gazelor naturale în Statele Unite a fost în schimbare. Gazul a fost întotdeauna o parte semnificativă a cadrului energetic din țară și va continua să facă parte din el în viitorul apropiat. S-au depus unele eforturi pentru a minimiza impactul asupra mediului, dar gazul natural este departe de a fi un combustibil fosil „curat”, așa cum îl prezintă mass-media.

În ceea ce privește întrebarea referitoare la faptul că gazul este mai ușor decât aerul: Dacă vă treziți vreodată într-o încăpere plină de gaz, așezați-vă pe podea, acoperiți-vă gura cu o cârpă umedă și târâți-vă pentru a ieși din zonă. Gazul va fi întotdeauna concentrat mai sus în încăpere și, cu puțin noroc, aceste cunoștințe ar putea să vă salveze viața.

.