استخدامات غاز الميثان في المجالات المختلفة

ما هي استخدامات غاز الميثان؟

يمتاز غاز الميثان بتعدد استخداماته، ومنها:

• الطبخ

يعتبر الميثان مادة هيدروكربونية أقل كثافة من الهواء، ويستفيد منه في توفير طاقة أكبر لكل وحدة وزن مقارنة بالنفط والفحم. ويُفضل غاز الميثان خلال عمليات الطهي نظرًا لعدم احتوائه على رائحة، مما يمنع ترك أي بقايا أو تلوث على الأواني المستخدمة.

• الاستخدامات السكنية

تشمل الاستخدامات السكنية لغاز الميثان تدفئة المنازل، تبريدها، تسخين المياه، استخدام مجففات الملابس، وغيرها من التطبيقات المنزلية.

• الإضاءة

يتم استغلال غاز الميثان لتوليد الطاقة الكهربائية في المنازل والمكاتب، وذلك من خلال عملية تُعرف بالتوليد الموزع.

• إنتاج المركبات الأخرى

يساهم غاز الميثان في إنتاج الميثانول، وهو أحد المكونات الأساسية للكحول، كما يُستخدم في التحضير الاصطناعي للهيدروجين، بالإضافة إلى حمض الهيدروكلوريك، الذي يحتل مكانة بارزة كأحد الأحماض الشائعة في الصناعات المختلفة.

• تشغيل الآلات الصناعية

يتمتع الميثان (باعتباره أحد أشكال الغاز الطبيعي) بأهمية كبيرة للعديد من الصناعات، حيث يُستخدم في تشغيل التوربينات والمحركات بالمصانع، ويُستفاد من غاز الميثان الناتج عن عمليات الاحتراق في تجفيف المنتجات وإزالة الرطوبة.

• إنتاج الكربون الأسود

يمكن حرق الميثان بطريقة غير كاملة لإنتاج رواسب كربونية تعرف بالكربون الأسود، والتي تُستخدم في تعزيز المطاط المستخدم في صناعة إطارات السيارات، كما يُستفاد منها أيضًا في إنتاج الدهانات وأحبار الطباعة.

• الأسمدة

تنتج عملية دمج الهيدروجين مع غاز الميثان الأمونيا، وهي عنصر أساسي في تحضير الأسمدة.

• وقود للصواريخ

تتميز الحالة الغازية لوقود الميثان عند الاحتراق بإنتاج كميات أقل من الرواسب الكربونية، مما يجعلها مثالية كوقود للصواريخ دون ترك بقايا خلفها.

مصادر غاز الميثان

ينتج غاز الميثان إما عن طريق عمليات طبيعية أو عبر التصنيع. وفيما يلي تفاصيل كل مصدر:

• المصادر الطبيعية

ينشأ غاز الميثان نتيجة التحلل البكتيري اللاهوائي للمواد النباتية تحت سطح المياه، ويطلق عليه اسم غاز المستنقعات، حيث تُعد الأراضى الرطبة المصدر الرئيسي لإنتاجه بهذه الطريقة.

ومن المصادر الطبيعية الأخرى لغاز الميثان:

• النمل الأبيض (نتيجة لعملية الهضم).
• البراكين.
• فتحات قاع المحيط.
• رواسب هيدرات الميثان الموجودة على الحواف القارية وتحت جليد أنتاركتيكا والتربة المتجمدة في القطب الشمالي.

• الميثان المصنع (المصادر البشرية)

تعتبر الأنشطة البشرية، مثل إنتاج واحتراق الغاز الطبيعي والفحم، من أبرز مصادر غاز الميثان. ويتسبب استخراج ومعالجة الغاز الطبيعي والتقطير المدمر للفحم في إطلاق كميات كبيرة من هذا الغاز إلى الغلاف الجوي.

تشمل الأنشطة البشرية الأخرى المتعلقة بإنتاج الميثان:

• حرق الكتلة الحيوية.
• تربية الماشية.
• إدارة النفايات (حيث تُنتج البكتيريا غاز الميثان أثناء عملية تحللها في منشآت معالجة النفايات).

أضرار ومخاطر غاز الميثان

يعد غاز الميثان غير مرئي وليس له رائحة، مما يزيد من خطر التعرض له، حيث قد لا يدرك الأفراد أنهم معرضون للغاز حتى يصلوا إلى مرحلة التسمم. فما مدى خطورته؟ وما تأثيراته على الإنسان والبيئة؟

تأثير غاز الميثان على الإنسان

قد يؤدي التعرض المطول لغاز الميثان إلى مشاكل صحية متنوعة، حيث يعمل الغاز كخنّاق يحرم الجسم من الأكسجين الضروري. وفيما يلي بعض التأثيرات السلبية لاستنشاق غاز الميثان:

• الإغماء أو الضعف.
• ضيق في التنفس مع سرعة في ضربات القلب.
• نوبات من الدوار.
• فقدان الذاكرة وانفعالات غير طبيعية.
• ضعف الرؤية، خاصة في البيئات ذات الإضاءة الخافتة.
• تشنجات.
• الموت.

تأثير غاز الميثان على البيئة

لا تقتصر أضرار غاز الميثان على الإنسان فقط، بل تمتد لتؤثر على البيئة أيضًا. يُعتبر غاز الميثان أحد الغازات الدفيئة، والتي تتسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ. إذ تخلق هذه الغازات طبقة عازلة في الغلاف الجوي، تسمح بدخول الحرارة إلى الغلاف الجوي للأرض، لكنها تعكس الأشعة إلى داخل الكوكب بدلاً من السماح لها بالخروج، مما يسهم في ارتفاع درجة حرارة الأرض بشكل ملحوظ.

يعد غاز الميثان هو الغاز الدفيئ الثاني الأكثر انتشارًا بعد ثاني أكسيد الكربون، إذ تُظهر الإحصائيات أن حوالي 80% من الغازات الدفيئة تنبعث من ثاني أكسيد الكربون، و10% من غاز الميثان، بينما تمثل النسبة المتبقية 10% مصادر أخرى متنوعة.