بحث عن أهمية الغاز الطبيعي سنتعرف عليه من خلال هذا المقال، للغاز الطبيعي أهمية كبيرة، لأنها تعمل كوقود للسيارات وللتدفئة.
محتويات الموضوع
بحث عن أهمية الغاز الطبيعي
لقد عرفت البشرية البترول والغاز الطبيعي منذ حوالي 5000 سنة. ويحتوي الغاز الطبيعي على عوالق، وهي عبارة عن كائنات لا ترى بالعين المجردة (مجهرية)، كالطحالب والكائنات الأولية التي تراكمت على مر السنين في طبقات الأرض والمحيطات، وضُغطت البقايا تحت الطبقات الرسوبية، ونتيجة الضغط والحرارة تحوّلت هذه البقايا والمواد العضوية بعد آلاف السنين إلى غاز طبيعي.
ولا يختلف الغاز الطبيعي في تكوينه كثيراً عن البترول فكلاهما ينشأ تحت الظروف نفسها، حيث يوجدان غالباً في حقول تحت الأرض، أو تحت الماء. وبما أن الغاز الطبيعي يعتبر أخف من البترول فإنه يقوم بتكوين طبقة أعلى من طبقة البترول، وهو عبارة عن غاز يغطي البترول، حيث يرافقه ويصاحبه، ولهذا فقد سمي بالغاز المصاحب.
أما عن كيفية استخراجه فهو يستخرج من آبار تشبه آبار النفط إلى حد كبير، حيث توجد تجمعات آبار الغاز الطبيعي على مسافات بعيدة عن الشاطئ، ويتم نقل الغاز الطبيعي عن طريق أنابيب من منصات الإنتاج إلى نقطة تجمع معينة على الشاطئ، ومن ثم تنقل إلى معامل التكرير حيث يتم العمل هناك على تنقيته
وتتم تنقية الغاز الطبيعي عن طريق إزالة الماء والسوائل الأخرى منه (بفعل الجاذبية)، ومن ثم يتم تمرير الغاز بواسطة مبرد ليسال البترول، ويعبأ في قوارير كوقود للسخانات والطبخ وللمنازل، أما ما تبقى من الغاز فيتم ضخه عبر شبكة إمدادات أو يتم تسييله عن طريق التبريد والضغط وتسويقه كغاز طبيعي مسال.
من أبرز الفوائد الناجمة عن استخدام الغاز الطبيعي:
العديد من الصناعات: حيث تعتمد معظم الصناعات البلاستيكية والألياف الصناعية والمنتجات البتروكيماوية على غاز الميثين، وهو أحد الغازات المكونة للغاز الطبيعي.
- التدفئة: يعد الغاز الطبيعي مصدراً للطاقة حيث يستخدم في تدفئة سكان النصف الشمالي من الكرة الأرضية.
- المواصلات: يستخدم الغاز الطبيعي كوقود للسيارات، وتنتج كميات أقل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عند استخدام الغاز وبالتالي يسهم في التقليل من ظاهرة الدفيئة.
خصائص الغاز الطبيعي
يتميز الغاز الطبيعي عن غيره من أنواع الوقود الأحفوري بعدد من الخصائص التي تجعل الإقبال على شرائه واستخدامه في متطلبات الحياة اليومية أكثر من الإقبال على البنزين والديزل، ومن هذه الخصائص ما يأتي:
- لا لون له.
- لا رائحه له.
- آمن في الاستخدام، فعند حدوث التسريب لا يُسبب انفجارًا لأنه أخف من الهواء لذلك سوف يتطاير في الجو ويتبدد مع الهواء.
- درجة حرارة اشتعال أعلى من المواد الأخرى، لذلك من الصعب أن يشتعل.
- خزان الغاز الطبيعي الموجود في الشاحنة أقوى من خزانات النفط الأخرى.
- أقل سعرًا من أنواع الوقود الأحفوري المتوافرة.
- أقل تلويثًا للبيئة، فعند حرقه لا يُنتج انبعاثات كبيرة كالنفط.
منتجات الغاز الطبيعي
- تحضير الأمونيا
تعد الأمونيا من أهم المنتجات التي يمكن تصنيعها من الغاز الطبيعي، ويتم إنتاج أكثر من نصف حاجات العالم من الأمونيا من الغاز الطبيعي. ويستخدم هذا المنتج في صناعة الأسمدة حيث يوفر عنصر النيتروجين للنباتات، كما يستعمل في صناعة البلاستيك والمطاط والمنظفات وفي الصناعات التعدينية ودباغة الجلود وإنتاج عجينة الورق والعقاقير، وكوسط تبريد في المصانع وسفن الفضاء.
ويعتبر غاز الأمونيا مادة أولية مهمة لتحضير عدد كبير من المركبات الكيميائية من أهمها:
أ – صناعة اليوريا
تستخدم اليوريا في صناعة الميلامين والبلاستيك والمستحضرات الدوائية ومواد التجميل والطلاء ومعاجين الأسنان، وهي نوع ممتاز من الأسمدة للنباتات، نظراً لمحتواها المرتفع من النيتروجين.
ب- صناعة الأكريلونيتريل
وهي مادة مستخدمة على نطاق واسع لإنتاج الألياف الصناعية ( الأنسجة الأكريليكية )، كما تستخدم كمادة تبريد وفي صناعة الراتنجات والبلاستيك والأصباغ والمطاط، ويتم تحضيرها عن طريق تفاعل الأمونيا مع البروبلين.
ج- صناعة نيترات الأمونيوم
وهي مادة مهمة، فبالإضافة إلى رخص ثمنها، فإن محتواها من النيتروجين عال، ويتم تحضيرها من خلال تفاعل الأمونيا مع حامض النيتريك.
د- صناعة الأنيلين
تستخدم هذه المادة في إنتاج الأسفنج الصناعي الصلب، وكمادة محسنة للمطاط الصناعي، كما تستعمل في تحضير المبيدات الحشرية والصبغات، ويتم إنتاجها عن طريق تفاعل الأمونيا والفينول.
هـ- صناعة كبريتات الأمونيوم
تنتج هذه المادة عن طريق تفاعل الأمونيا مع حامض الكبريتيك، وتستخدم كسماد للنباتات وتتميز بعدم ميلها للتجبل.
و- صناعة أمينات الإيثانول
تستخدم مادة أمينات الإيثانول كمانعة للتآكل ولإنتاج المنظفات والأنسجة والطلاء الكيميائي ودباغة الجلود، وهي مادة مهمة في عمليات تنقية المنتجات النفطية، ويتم الحصول عليها من خلال تفاعل الأمونيا مع أكسيد الإثيلين.
ز- صناعة أمينات الميثانول
ويتم إنتاجها من تفاعل الأمونيا مع الكحول الميثيلي، وتستخدم في صناعة المبيدات الحشرية والمنظفات والأصباغ، وفي تحضير بعض المستحضرات الطبية وكمانعة للتآكل وفي المبادلات الأيونية. - تحضير الميثانول
يُعد الميثانول أو الكحول الميثيلي، من المواد الكيميائية المهمة جداً في عدد كبير من الصناعات، وتتعدد طرق إنتاجه وتحضيره، لكن إعادة تشكيل الغاز الطبيعي، تُعد من إحدى أهم طرق تحضيره صناعياً. ويزداد الطلب العالمي على الميثانول بمعدل %3 سنوياً، إذ يستخدم في تحضير بعض المركبات الكيميائية المهمة منها:
أ- صناعة الفورمالدهايد
عرف الإنسان هذه المادة منذ سنوات طويلة كمادة معقمة واستعملها في عمليات تحنيط الجثث، كما استعملت على نطاق واسع لإنتاج الراتنجات والأصماغ وكوسط في التركيب الكيميائي لبعض البوليمرات، كما أنها مادة حافظة ومانعة للتآكل وتدخل في تحضير بعض المستحضرات الصيدلانية، ويتم إنتاجها كيميائياً عن طرق أكسدة الكحول الميثيلي.
ب- صناعة مثيل ترتري بيوتيل ايثر
يستخدم معظم هذه المادة الصناعية في مصافي تكرير النفط، لرفع عدد الأوكتان في وقود الجازولين الخاص بالسيارات، وهي تستعمل أيضا كمذيب في عدد كبير من الصناعات البتروكيميائية، ويتم إنتاجها عن طريق تفاعل الميثانول مع الأيزوبيوتلين بوجود عامل مساعد.
ج- صناعة حامض الخليك
وهو حامض عضوي، تتعدد طرق تحضيره، ومن أهم تلك الطرق، تفاعل الكحول الميثيلي مع أول أكسيد الكربون. ويستخدم هذا الحامض في عدد كبير من الصناعات الغذائية، كما يستخدم لإنتاج الأسبرين وفي صناعة الورق والأنسجة والأفلام وكمادة حافظة.
هذا ويستعمل الميثانول في عدد آخر من الصناعات، كصناعة الكلوروفورم وكلوريد الميثيل وثنائي مثيل ترفثالات المستخدم لإنتاج ألياف البولي ايستر والراتنجات، كما يستعمل أيضاً لتحضير الديزل الحيوي. - تحضير غاز الأسيتيلين
استخدم هذا الغاز بشكل تقليدي في عمليات لحام المعادن، حيث ينتج من تفاعله مع الأوكسجين حرارة عالية، تكفي لقطع ولحم بعض السبائك الفلزية.
والطريقة المعهودة لإنتاجه، تتم عن طريق تفاعل كربيد الكالسيوم مع الماء، لكن خلال السنوات الماضية تم إنتاج هذا الغاز الصناعي المهم عن طريق تحطيم الغاز الطبيعي والأكسدة الجزئية له.
هذا ويستخدم الأسيتيلين في عدد كبير من الصناعات، كصناعة كلوريد الفينيل اللازم لتحضير بعض أنواع البلاستيك، وكذلك لإنتاج خلات الفنيل وحامض الأكرليك وغيرها. - تحضير الأسيتون
يستخدم الأسيتون على نطاق واسع كمذيب، كما يستعمل في الصناعات الصيدلانية ومواد التجميل والدهانات والمطاط، ويمكن إنتاجه عن طريق أكسدة الغاز الطبيعي ثم إجراء عمليات فصل وتنقية له.
أنواع الغاز الطبيعي
- الغازات الأولية
عند عمل بحث عن الغازات نجد أن الغازات الأولية هي غازات في درجات الحرارة العادية ولكن حين تتغير درجة الحرارة تتحول المادة إلى صورة أخرى ومن هذه الغازات الأولية:
- الهيدروجين (H)
- نيتروجين (ن)
- الأكسجين (O)
- الفلور (F)
- الكلور (Cl)
- الهليوم (He)
- نيون
- أرجون (Ar)
- كريبتون
- زينون (Xe)
- رادون
- الغازات النقية والمختلطة
تأخذ الغازات الكثير من الأشكال حيث يمكن أن تتكون من ذرة واحدة مثل النيون والغازات النبيلة أو تتكون من ذرتين متحدتين مثل الغازات الجوية مثل الأكسجين، الهيدروجين، النيتروجين ويعتبر جزئ.
يمكن للغازات النقية أن تكون مركبة من أكثر من نوع من الذرات المختلفة فمثلا غاز ثاني أكسيد الكربون فهو يعتبر مكون من ذرتين أكسجين مع ذرة كربون واحدة فيعتبر مركب.
تعتبر الغازات المختلطة مكونة من أكثر من غاز نقي حيث يوجد الكثير من الغازات بهذه الصورة وتوجد في الغلاف الجوي. أمثلة عن الغازات النقية والمختلطة:
- الأسيتيلين
- هواء
- الأمونيا
- أرسين
- البنزين
- ثلاثي فلوريد البورون
- بوتادين 1.3
- البيوتان
- نشبع
- أول أكسيد الكربون
- ديبوران
- الإيثان
- الإيثيلين
- أكسيد الإثيلين
- جيرمان
- هالوكربون 14
- الميثان
- الميثانول
- كلوريد الميثيل
- أكسيد النيتريك
- ثاني أكسيد النيتروجين
- بنتان
- الفوسفين
- البروبان
- البروبيلين
- رباعي كلوريد السيليكون
- ثاني أكسيد الكبريت
- الغازات السامة
تعتبر الغازات السامة من الغازات التي تسبب أضرار كبيرة جدا عند استنشاقها أو حتى عندما تتعرض الناس لها فقد تؤدي بعض الغازات إلى الوفاة وقد تسبب الأخرى الشعور بالغثيان أو بخفة الرأس فلا يجب التعرض لمثل هذه الغازات حتى لا تتراكم في الدم وتسبب الكثير من المشاكل.
بعض الأمثلة عن الغازات السامة:
- الزرنيخ
- البروم
- كلوريد البروم
- برومو ميثان
- أول أكسيد الكربون
- الكلور
- خماسي فلوريد الكلور
- الكلور ثلاثي فلوريد
- مركبات الكربون الكلورية فلورية
- كلوروبكرين
- سيانوجين
- كلوريد السيانوجين
- ديازوميثان
- ديبوران
- ثنائي كلورو أسيتيلين
- ديكلوروسيلان
- الفورمالديهايد
- جيرمان
- سداسي إيثيل رباعي الفوسفات
- الكبريت رباعي فلوريد
- سداسي فلوريد التيلوريوم
- رباعي إيثيل بيروفوسفات
- رباعي إيثيل ثنائي الفوسفات
- ثلاثي فلورو أسيتيل كلوريد
- سداسي فلوريد التنغستن
