كيفية توليد الطاقة من الغاز الطبيع
محتويات
الغاز الطبيعي
الغاز الطبيعي عبارة عن هيدروكربونات غازية وعديمة اللون وشديدة الاشتعال، مكونها الأساسي هما الميثان والإيثان وتُعد نوع من أنواع النفط ويكون مشترك مع النفط الخام "الوقود الأحفوري"، ويُستخدم الغاز الطبيعي لتوليد الكهرباء والتدفئة والطهي، كما ويُستخدم كوقود لبعض المركبات، وكمادة وسيطة في صناعة البلاستيك وضروري لمجموعة واسعة من المنتجات الكيميائية الأخرى بما في ذلك الأسمدة والأصباغ، وهنالك خزانات تحتوي على غاز طبيعي ولا تحتوي على زيت، وهذا الغاز يسمى الغاز غير المرتبط ويأتي من الخزانات غير المرتبطة بأي مصدر معروف من النفط السائل ويُعد غازًا جافًا، وسيتحدث هذا المقال عن كيفية توليد الطاقة من الغاز الطبيعي.[١]
استخراج الغاز الطبيعي
غالبًا يتم العثور على الغاز الطبيعي المذاب في الزيت عند الضغط العالي الموجود في الخزان، حيث يكون ضغط الغاز الطبيعي المقام على خزان النفط الجوفي هو الذي يكون دافع لإجبار النفط على الوصول إلى السطح ويكون هذا الغاز الطبيعي مرتبط بالنفط؛ إذ يعتمد استخراج الغاز الطبيعي على ضغط الغاز في عمق الأرض وذلك لدفع الغاز إلى خارج البئر، ومن بعدها سينخفض الضغط إلى درجة أن التدفق الكافي لم يعد ممكنًا، لذلك يتم حفر آبار ثانوية ثم ضخ سوائل النفايات من الحفر والتكسير في تلك الآبار مما يزيد من الضغط للتدفق بمعدل مناسب لاستخراج الغاز من الآبار المنتجة، وبشكل مفصل أكثر فإن استخراج الغاز الطبيعي يكون بنفس طريقة استخراج معظم المنتجات البترولية حيث تقوم أداة الحفر بعمل فتحة من السطح إلى الأسفل عبر طبقات صخرية إلى أن تصل إلى صخرة تحتوي على زيت أو غاز طبيعي أو كليهما، ومن ثم يتم تثبيت غلاف الإنتاج في مكانه ويكون المثقب في القاع حيث توجد الصخرة الحاملة للغاز والشاحنات القادرة على توليد الماء بضغط عالي جدًا أو الهلام العضوي، ويتم إحداث كسر في تجويف البئر بسبب الضغط العالي وعندما يتوقف الضغط يُغلق هذا الكسر، أما بالنسبة للغاز فينتقل عبر الصخر إلى الكسر المُحدث ومن خلال الكسر إلى غلاف الإنتاج الموجود على السطح، ومن بعدها يتم نقل الغاز الطبيعي عبر أنابيب إلى خطوط معالجة وتنقية ومن ثم إلى العملاء المستخدمين.[٢]
معالجة الغاز الطبيعي
يجب إزالة الشوائب من الغاز الطبيعي؛ أي أنه يجب معالجة الغاز قبل الاستخدام، ويمكن الاستفادة من الشوائب والمواد المُزالة ببيعها كمنتجات ثانوية، وبعد عملية المعالجة والتنقية ويتم إدخال الغاز الطبيعي المكرر الذي يتكون من غاز الميثان بالمعظم في خطوط الأنابيب حتى نستطيع تزويده للمدينة وللعملاء الذين يستخدمونه، وتتضمن عملية المعالجة للغاز عدة مراحل أهمها:[٣]
- إزالة الماء من الغاز الطبيعي.
- إزالة ثاني أكسيد الكربون.
- إزالة النيتروجين.
- إزالة كبريتيد الهيدروجين.
استخدامات الغاز الطبيعي
قبل معرفة كيفية توليد الطاقة من الغاز الطبيعي، يمكن معرفة استخدامات الغاز الطبيعي؛ إذ يوجد للغاز الطبيعي الكثير من الاستخدامات وفي عدة مجالات ومن أهم هذه الاستخدامات ما يأتي:[٤]
- يستخدم في توليد الطاقة الكهربائية.
- يُستخدم في وسائل النقل كوقود.
- يُستخدم كمادة خام في صناعة الأسمدة.
- يُستخدم في خلايا الوقود الهيدروجينية.
- ينتج عن إصلاح الغاز الطبيعي بالبخار غاز تخليفي وبشكل أساسي H2 و H2O و CO مما يؤدي إلى مجموعة كبيرة من كتل البناء الكيميائية مثل الميثانول واليوريا.
- يساهم في إنتاج هيدروجين نقي صناعيًا، حيث يُستخدم الهيدروجين لصنع الأمونيا كما يُستخدم الهيدروجين لإزالة الكبريت من النفط الخام في خطوات تكرير النفط.
- يُستخدم السائل المستخرج من الغاز الطبيعي في إنتاج الإيثيلين والبروبيلين المستخدم في صناعة البلاستيك.
كيفية توليد الطاقة من الغاز الطبيعي
يعتقد العلماء أن الغاز الطبيعي مثل النفط تمامًا، أي أنه تشكل قبل ملايين السنين عندما انهارت بقايا النباتات والحيوانات القديمة وبقيت تحت الضغط والحرارة الشديدين، حيث أن المادة المتحللة شكلت غازًا حوصر في صخور مسامية في بعض المناطق، ويتكون الغاز الطبيعي في المقام الأول من الميثان وهو أخف من الهيدروكربون وليس للغاز لون أو رائحة، وعندما يتم حرقه فإنه يوفر الكثير من الطاقة التي يمكن استخدامها في الطهي والتدفئة وتوليد الكهرباء وغيرها الكثير من ضروريات الحياة، وتعتمد كيفية توليد الطاقة من الغاز الطبيعي على حرق الغاز بعد استخراجه من الآبار المتواجد فيها، ومعالجته ومن ثم تتم عملية الحرق لإنتاج الطاقة، وغالبًا ما يتم الإشادة بالغاز الطبيعي على أنه بديل للطاقة النظيفة ويعود سبب ذلك أنه يحترق بشكل أنظف من أنواع الوقود الأحفوري الأخرى حيث أنه تنبعث منه مواد أقل ضررًا من أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروز ولا يُنتج رمادًا أو جسيمات تسبب بمشاكل صحيًا، ولا يُعتبر نظيفًا مثل مصادر الطاقة المتجددة ولكن نظرًا لأنه متواجد بكميات وفيرة وأسعار مناسبة يعتبره الكثيرون بديلًا مهمًا للطاقة، وعلى الرغم من قلة الإنبعاثات الناتجة عن حرق الغاز الطبيعي مقارنة بالوقود الأحفوري إلى أنه لا يزال مثل جميع أنواع الوقود الأحفوري، فهو مصدر غير متجدد،لذلك كان من الحتمي التفكير بمصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية.[٥]المراجع[+]
- ↑ "Natural gas", www.britannica.com, Retrieved 30-06-2019. Edited.
- ↑ "How is natural gas extracted", www.quora.com, Retrieved 30-06-2019. Edited.
- ↑ "What is natural gas", www.quora.com, Retrieved 7-07-2019. Edited.
- ↑ "What uses natural gas", www.quora.com, Retrieved 30-06-2019. Edited.
- ↑ "Is natural gas a good source of energy?", science.howstuffworks.com, Retrieved 7-07-2019. Edited.