ما هو غاز الميثان؟
غاز الميثان (بالإنجليزية: Methane) وصيغته الكيميائية CH4، هو غاز عديم اللون والرائحة؛ يتواجد بكثرة في الطبيعة وكنتيجة لأنشطة بشرية معينة، ويعد غاز الميثان أبسط عنصر في سلسلة الهيدروكربونات؛ فهو يتكون من ذرة كربون واحدة وأربع ذرات هيدروجين، وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، حيث يحتوي الغاز الطبيعي على 50% إلى 90% من الميثان، وهو أيضًا أحد غازات الدفيئة، ولذلك فإن وجوده في الغلاف الجوي يؤثر على درجة حرارة الأرض ونظام المناخ.[١][٢][٣]
غاز الميثان هو ثاني أكثر غازات الدفيئة البشرية وفرة في الغلاف الجوي بعد ثاني أكسيد الكربون (CO2)، والميثان أقوى بـ 25 مرة من ثاني أكسيد الكربون في حبس الحرارة في الغلاف الجوي.
ما هي أهم خصائص غاز الميثان؟
فيما يأتي ذكر لأهم خصائص غاز الميثان:[١]
- لون الميثان: عديم اللون.
- رائحة الميثان: عديم الرائحة.
- كثافة الميثان: الميثان أخف من الهواء.
- الثقل النوعي للميثان: له ثقل نوعي يبلغ 0.554.
- ذوبان الميثان في الماء: قابل للذوبان في الماء بسيط قليل جدًا.
- احتراق الميثان: يحترق الميثان بسهولة في الهواء مكونًا غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء؛ ويكون اللهب الناتج شاحباً، ومضيئاً قليلاً، وساخناً جدًا.
- درجة غليان الميثان: -162 درجة مئوية.
- درجة انصهار الميثان: -182.5 درجة مئوية.
- استقرار الميثان: الميثان بشكل عام غاز مستقر للغاية، ولكن خلط 5-14% من الميثان مع الهواء، يؤدي إلى نشوء خليط قابل للانفجار.
ما هي مصادر غاز الميثان؟
فيما يأتي نبذة عن أهم مصادر غاز الميثان:
المصادر الطبيعية لغاز الميثان
ينتج غاز الميثان عن طريق التحلل البكتيري اللاهوائي للمواد النباتية التي تعيش تحت الماء؛ ولهذا يطلق عليه أحيانًا اسم غاز المستنقعات، وتعتبر الأراضي الرطبة المصدر الطبيعي الرئيسي لغاز الميثان المُنتج بهذه الطريقة، وتشمل المصادر الطبيعية المهمة الأخرى لغاز الميثان؛ النمل الأبيض نتيجة لعمليات الهضم التي يقوم بها، والبراكين، والفتحات الموجودة في قاع المحيط، وغيرها من المصادر الطبيعية.[١][٣]
المصادر البشرية لغاز الميثان
ينتج غاز الميثان أيضًا عن بعض الأنشطة البشرية؛ مثل استخراج ومعالجة الغاز الطبيعي، وتقطير الفحم القاري أثناء تصنيع غاز الفحم (هو وقود غازي سريع الاشتعال)، حيث تؤدي هذه الأنشطة إلى إطلاق كميات كبيرة من غاز الميثان في الغلاف الجوي، وتشمل الأنشطة البشرية الأخرى المرتبطة بإنتاج الميثان تربية الماشية؛ وذلك بسبب وجود البكتيريا التي تساعد على تكسّر العناصر الغذائية وإنتاج غاز الميثان على شكل منتج ثانوي يخرج مع تجشؤ المواشي، ومن الأنشطة البشرية كذلك؛ إدارة النفايات، حيث تنتج البكتيريا غاز الميثان أثناء تحللها في مدافن ومرافق معالجة النفايات.[١][٢][٣]
ارتفع تركيز غاز الميثان في الغلاف الجوي للأرض بنحو 150% منذ عام 1750، ويرجع ذلك إلى الأنشطة البشرية التي تؤدي إلى إطلاقه.
ما هي استخدامات غاز الميثان؟
فيما يأتي ذكر لأهم استخدامات غاز الميثان:[١]
- الميثان مصدر مهم للهيدروجين وبعض المواد الكيميائية العضوية، حيث يتفاعل الميثان مع البخار عند درجات حرارة عالية لينتج أول أكسيد الكربون والهيدروجين؛ ويستخدم هذا الهيدروجين الناتج في صناعة الأمونيا للأسمدة والمتفجرات.
- تشتق مواد كيميائية عديدة مهمة من الميثان، منها الميثانول، والكلوروفورم، ورابع كلوريد الكربون، والنيترو ميثان.
- ينتج عن الاحتراق غير الكامل للميثان أسود الكربون (وهي مادة تحتوي على عنصر الكربون)، والذي يستخدم على نطاق واسع كعامل تقوية في المطاط المستخدم في صناعة إطارات السيارات.
