يُعرّف الغاز الطبيعي بأنّه أحد مصادر الطاقة الأحفورية التي تُستخرج من باطن الأرض، ويدخل الغاز الطبيعي في صناعات الوقود والعديد من المواد الكيميائية الأخرى، ويتكون الغاز الطبيعي من بعض المكونات الكيميائية، وأهمّها كالآتي:

 

غاز الميثان: وهو مركب كيميائي يتكون من ذرة كربون واحدة و4 ذرات هيدروجين، ويُعرف بالصيغة الكيميائية (CH4)، ويُعدّ المكوّن الأكبر للغاز الطبيعي.

مُتكثّف الغاز الطبيعي: وهو خليط قليل الكثافة ناتج عن العديد من السوائل الهيدروكربونية.

الغازات غير الهيدروكربونية: وتتمثّل في غاز ثاني أكسيد الكربون، وبخار الماء.

كيفية تشكل الغاز الطبيعي

يتشكّل الغاز الطبيعي كغيره من مصادر الطاقة الأحفورية الأُخرى؛ كالنفط والفحم الحجري، وذلك من بقايا الحيوانات، والنباتات، والكائنات الحية الدقيقة التي عاشت قبل ملايين السنين، وهناك العديد من النظريات التي تُفسر كيفية تشكُّل الغاز الطبيعي، وتُشير النظرية الأكثر شيوعاً إلى أنّ تشكّل الغاز الطبيعي بدأ بموت الكائنات الحية والنباتات قديماً، ثمّ بعد مرور الكثير من الوقت غطّت طبقات التربة والرواسب بقايا تلك الكائنات الحية، ممّا أدى إلى تعرُّضها للعديد من العوامل أهمّها الضغط والحرارة المرتفعين حتى تحللت وشكّلت الوقود الأحفوري.

 

مصادر الغاز الطبيعي

يتواجد الغاز الطبيعي عادةً بالقرب من الحقول النفطيّة تحت الأرض، حيث يمكن إيجاد الغاز الطبيعي عند التنقيب بعمقٍ أكبر من التنقيب عن النفط، وكلما زاد العمق زادت فرصة استخراج الغاز الطبيعي الأكثر نقاء، ويجدر بالذكر أنّ الأمعاء البشرية والحيوانية تحتوي على نسبة ضئيلة من الغاز الطبيعي، كما يمكن إيجاد الغاز الطبيعي في الأماكن منخفضة الأكسجين القريبة من سطح الأرض، كما يُمكن العثور على الغاز الطبيعي تحت سطح الأرض في جميع أنحاء العالم، ومن أهم الدول التي تُتنج الغاز الطبيعي ما يأتي:

 

قطر.

إيران.

العراق.

روسيا.

تركمانستان.

المملكة العربية السعودية.

الولايات المتحدة الأمريكية.

استخراج الغاز الطبيعي

يُستخرج الغاز الطبيعي من باطن الأرض عن طريق حفر الآبار داخل الصخور للوصول للخزّانات الجوفية، إذ تتميّز صخور الخزانات الجوفية بطبيعتها ذات المساميّة المنخفضة التي تُساعدها على حفظ كميّات كبيرة من الغاز الطبيعي أو المياه أو الزيت داخلها، وتتنوع أشكال الغاز الطبيعي التي تُستخرج، وأهمّها ما يأتي:

 

الغاز المصاحب للنفط: يُعدّ الغاز المصاحب أحد أشكال الغاز الطبيعي الذي يتواجد عادة داخل خزانات النفط، حيث جرت العادة في الماضي باستخراجه والتخلُّص منه بحرقه أو إخراجه مع النفايات النفطية، أمّا اليوم فيتم إعادة استخدامه بعد استخراجه.

الغاز الصخري.

الغاز الحبيس.

الغاز الحمضي.

الغاز المُستخرج من الفحم.

الغاز الحمضي.

هيدرات الغاز.

نبذة تاريخية عن الغاز الطبيعي

عُثر على الغاز الطبيعي عام 1626م في الولايات المتحدة الأمريكية، عندما لاحظ المستكشفون الفرنسيون أنّ سُكان أمريكا الأصليين يُشعلون الغازات التي كانت تتسرب من داخل بحيرة إري وحولها، وفي عام 1821م حفر ويليام هارت أول بئر لاستخراج الغاز الطبيعي في الولايات المتحدة الأمريكية، وتحديداً في منطقة فريدونيا داخل ولاية نيويورك، ثم أُسّست أول شركة أمريكية لاستخراج وتوزيع الغاز الطبيعي باسم شركة فريدونيا غاز لايت (بالإنجليزية: Fredonia Gas Light).

 

أنواع طاقة الغاز الطبيعي

فيما يأتي أهم أنواع الغاز الطبيعي:

 

غاز الميثان: يُعد غاز الميثان من أهم مكونات الغاز الطبيعي التي يتم استخلاصها لاستخدامها من قِبل الأفراد، ويتّصف غاز الميثان بشدة إحتراقه وقابلية استخدامه في العديد من المجالات؛ كتوليد الكهرباء باستخدام توربينات الغاز والبخار، كم يُستخدم في المنازل بهدف الطهي، والتدفئة، والتكييف.

غاز الإيثان: يُعرف غاز الإيثان بأنّه ثاني أهم مكّون للغاز الطبيعي، وهو مُركب هيدروكربوني يتشكّل من الهيدروجين والكربون، ويشتهر الإيثان بأنّه عديم اللون والرائحة وينتمي إلى سلالة البرافين، ويُعد الإيثان أبسط أنواع المركبات الهدروكربونية، وله رابطة كربون-كربون واحدة وصيغته الكيميائية (C2H6)، وعادةً ما يظهر بعد عمليات إعادة تكرير النفط وحرق الفحم.

غاز البيوتان أو البوتان: يُعدّ غاز البيوتان أحد الغازات الهيدروكربونية القليلة التي تدخل في مكونات الغاز الطبيعي، إذ يُشكّل ما نسبته 20% من إجمالي مكونات الغاز الطبيعي، ويدخل غاز البيوتان في العديد من الاستخدامات، حيث يدخل في صناعة الغاز الذي يستخدم كوقود للسيارات، وغاز الولّاعات، وغاز التبريد في الثلاجات، وغيرها من الاستخدامات، ويُصنّف غاز البيوتان كأحد الغازات الضارة للبيئة.

غاز البروبان: يُعدّ غاز البروبان أحد أنواع الغازات المُكونة للغاز الطبيعي، وصيغته الكيميائية (C3H8)، ويشتهر بأنّه أحد المركبات الكيميائية الوفيرة والمُصنّفة ضمن قائمة الألكانات؛ ويعرف الألكان بأنه مُركب يتكون من جزيئات الهيدروجين والكربون أُحادية الرابطة، ويُستخدم غاز البروبان بعد معالجته على شكل غاز أو سائل في العديد من الاحتياجات

 

استخدامات الغاز الطبيعي

يُستخدم الغاز الطبيعي في العديد من الاحتياجات، ومن أهمّ استخدامات الغاز الطبيعي ما يأتي:

 

توليد الكهرباء: يُعدّ الغاز الطبيعي المصدر الرئيسي لتوليد الكهرباء.

التدفئة: تُعطي الحرارة الناتجة عن الغاز الطبيعي دفئاً أكبر من تلك التي تنتج عن المدافئ الكهربائية.

التوليد المشترك للطاقة: يُستخدم الغاز الطبيعي في عمليات توليد الطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية معاً باستخدام بعض الوسائل التكنولوجية.

النقل: استُخدم الغاز الطبيعي كوقود للسيارات منذ ثلاثينيات القرن الماضي.

عمليات التصنيع: يُستخدم الغاز الطبيعي في العديد من العمليات الصناعية؛ كإنتاج الحديد الصُلب، والصناعات الورقية، والصناعات البتروكيميائية؛ كصناعة البلاستيك، والأسمدة، ومستحضرات التجميل، والأدوية.

التلوث الناجم عن الغاز الطبيعي

يُساهم التلوث الناجم عن الوقود الأحفوري بالعديد من الأضرار أهمّها ما يأتي:

 

تغيّر المناخ: ينجم عن حرق أنواع الوقود الأحفوري انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي، ممّا يؤدي إلى العديد من التقلّبات الجوية؛ كظاهرة الاحتباس الحراري.

تلوث الهواء: يُؤدي استخدام الوقود الأحفوري إلى زيادة تلوث الهواء، ويكمُن خطر الغازات الناتجة عن استخدام الوقود الأحفوري على سُكان العالم بشكل أكبر من غاز ثاني أكسيد الكربون، حيث يُعدّ مدمراً.

تلوث المياه: يُؤدي استخدام الوقود الأحفوري أحياناً إلى تلوث المياه عند محاولة التخلص من النفايات النفطية التي تعود بالضرر الصحي على الإنسان والبيئة.