5 کاربرد گاز متان در صنعت که باید بدانید!
گاز متان، یکی از انواع گازهایی است که در جو زمین به طور طبیعی وجود دارد و به طور مستمر از راه‌های گوناگون تولید می‌شود. این گاز در مصارف خانگی و صنعت کاربردهای زیادی دارد. از طرف دیگر متان، یکی از عوامل گرم شدن زمین و داشتن دمایی مناسب برای زندگی در کره زمین محسوب می‌شود.
با وجودی که این گاز در میان گازهای گلخانه‌ای نیز وجود دارد و میزان زیاد آن در صنعت، باعث افزایش اثر گلخانه‌ای و ایجاد آلودگی هوا می‌شود؛ اما می‌توان از آن در موارد گوناگونی در صنعت بدون ایجاد آلودگی نیز استفاده کرد. گاز متان و کاربردهای آن در صنعت موضوع بحث ما در ادامه خواهد بود.
گاز متان چیست؟
متان، به عنوان گازی بی‌رنگ و بو شناخته می‌شود و معمولا آن را به عنوان سوخت و جزء اصلی گاز طبیعی استفاده می‌کنند. متان، نوعی هیدروکربن است و ماهیتی آلی دارد. این گاز، به عنوان یکی از گازهای منشا تولید کربن نیز معرفی می‌شود و در اثر گلخانه‌ای نیز نقش دارد. چون 10 درصد از گازهای گلخانه‌ای را گاز متان تشکیل می‌دهد.
جالب است بدانید که متان، سبک‌تر از هواست و فقط در حالت گاز وجود دارد. این گاز، به عنوان یکی از انواع سوخت‌های فسیلی نیز شناخته می‌شود و به طور طبیعی در زیر سطح زمین به عنوان محصول نهایی یافت می‌شود.
متان، حاصل تجزیه بی‌هوازی توسط متانوژن‌هاست. جالب است بدانید که این گاز، می‌تواند در آزمایشگاه با حرارت دادن مخلوطی از اتانوات سدیم و سودا آهک نیز تولید شود.
داشتن کیفیت و کمیتی هیدروکربنی در متان، باعث شده که آن را گازی بسیار قابل اشتعال بشناسند. این ماده، با واکنش اکسیژن برای تولید دی اکسید کربن، بخار آب و گرمای زیاد، به آسانی در هوا، با شعله‌ای غیردرخشان و کم‌رنگ می‌سوزد.
متان از چه منبعی به دست می آید؟
جالب است بدانید که متان از منابع مختلف زیر به دست می‌آید:
- سوخت‌های فسیلی: با استفاده از مواد آلی و تولیدشده از هیدروکربن‌های دیگر در حالت مایع و جامد، مانند نفت و زغال سنگ.
- تالاب‌ها: تجزیه مواد آلی مرده در تالاب‌های مصنوعی و طبیعی به دلیل وجود آب و فقدان هوای آزاد
- موریانه‌ها: تولید 23 میلیون تن گاز متان توسط این موجودات و میکروارگانسیم‌های هضم غذای سلولزی آن‌ها
- اقیانوس‌ها: وجود میکروب‌های مولد در اقیانوس‌ها و تولید 19 میلیون تن متان به صورت سالانه در لایه‌های رسوبی عمیق‌تر سواحل
- کمپوست‌سازی: لایه‌بندی انواع مختلف مواد آلی، برای بازیافت زباله‌ها و تولید متان در مقادیر محدود
- دامداری: تخمیر روده‌ای و هضم غذای حیوانات مزرعه مانند گاو، گوسفند و بز و تولید 27 درصد متان موجود در جو
- تجزیه بی‌هوازی: تجزیه باکتری‌های بی‌هوازی بدون نیاز به اکسیژن در هنگام تجزیه و پوسیدگی زباله‌های آلی
- سیستم‌های مدیریت پسماند: باقی ماندن لجن‌های فاضلاب خام در حین تصفیه و ایجاد ترکیبات آلی برای تولید گاز متان
- استخراج زغال سنگ: آزاد شدن گاز متان هنگام استخراج زغال سنگ جامد
- مزارع برنج: تجزیه مواد آلی موجود در خاک، به دلیل آب زیاد و ایجاد محیطی مناسب برای تولید گاز متان
1. تولید برق با استفاده از گاز متان
گاز متان، در نیروگاه‌های برق کاربردهای زیادی دارد. اما در میان همه آن کاربردها، عمده‌ترین کاربرد متان، استفاده از آن، به عنوان سوخت برای نیروگاه‌هاست که در نهایت به تولید برق منجر می‌شود.
در واقع ضایعات گاز متان، در این نیروگاه‌ها سوزانده می‌شود و از انرژی حاصل از واکنش سوختن متان، برای تولید برق استفاده می‌کنند.
جالب است بدانید که دانشمندان برای جلوگیری از ایجاد کربن بعد از سوختن متان، دستگاهی جدید و پیشرفته، ساخته‌اند. این دستگاه، با استفاده از سلول‌های سوختی و روش‌های میکروبی و میکروسکوپی، متان را به برق تبدیل می‌کند و هیچ آلودگی نیز از خود برجای نمی‌گذارد. جالب است بدانید که این روش به دلیل تولید نکردن هیچ‌گونه ماده آلاینده، به عنوان روشی پاک برای تولید برق نیز به شمار می‌رود.
2. نقش گاز متان در تولید آمونیاک
از طریق فرآیند هابر با واکنش نیتروژن و هیدروژن، در شرایطی خاص با یکدیگر واکنش می‌دهند و آمونیاک حاصل می‌شود. در واقع هیدروژن مورد نیاز این واکنش، از گاز متان به دست می‌آید و امروزه می‌توان هیدروژن را در آزمایشگاه‌ها با 99.99 درصد خلوص از گاز متان استخراج کرد.
3. کاربرد متان در سوخت موشک
استفاده از گاز متان به صورت تصفیه‌شده، برای سوخت موشک‌ها و راکت‌ها، گزینه مناسبی است. به طور کلی موشک‌ها به دلیل طی کردن مسافت زیاد، نیازمند سوختی با بازدهی بالا هستند. برای همین می‌توان از متان برای سوخت آن‌ها استفاده کرد. چون این گاز، هم چگالی پایینی دارد و هم جرم و حجم کمی را اشغال می‌کند.
از طرفی سوختن متان، انرژی زیادتری نسبت به سوخت‌های دیگر مانند بنزین آزاد می‌کند. ایمنی استفاده از این گاز نیز بالاست و خطر احتراق آن در صورت استفاده درست، پایین است. همین امر باعث می‌شود که متان از سوخت‌های هیدروژنی نیز پیشی بگیرد. چون سوخت‌های هیدروژنی، خطر احتراق و انفجار موشک را افزایش می‌دهند.
4. تولید متانول با گاز متان
از ترکیب متان و اکسیژن، در شرایط خاص، متانول تولید می‌شود. این ماده که کاربردهای زیادی نیز دارد؛ به عنوان الکل صنعتی شناخته می‌شود. متان، ماده اصلی تولیدکننده متانول محسوب می‌شود. از متانول نیز در پتروشیمی مانند تولید فرمالدهید‌های لازم برای ساخت ام دی اف و در تهیه ملامین‌ها برای ساخت پریزها و کلیدها استفاده می‌کنند.
یکی دیگر از کاربردهای متانول، تولید استیک اسید نیز است. آرام‌سوزی بنزین نیز یکی از دغدغه‌های تولیدکنندگان آن است. جالب است بدانید که با استفاده از متانول، می‌توان این دغدغه را نیز برطرف کرد و درجه آن را نیز بیشتر از قبل کرد.
دی متیل، یکی از جایگزین‌های مناسب دیزل است. جالب است بدانید که با استفاده از متانول تولیدشده از متان، می‌توان دی متیل را نیز به دست آورد. البته ماجرای کاربردهای متانول به همین‌جا ختم نمی‌شود. چون می‌توان آن را با بنزین برای تولید سوخت‌های مکمل خودرو نیز مخلوط کرد.
5. راه اندازی ماشین های صنعتی با استفاده از متان
از گاز متان، برای راه‌اندازی و به کار انداختن موتورها و توربین‌ها در کارخانه‌ها استفاده می‌کنند. همچنین از انرژی آزاد شدن متان نیز برای تولید خمیر کاغذ و کاغذ، پالایشگاه‌های نفت استفاده می‌شود.
شرکت‌ها و کارخانه‌های دیگری که با سنگ، خاک رس و شیشه کار می‌کنند نیز انرژی آزادسازی متان را در صنعت خود به کار می‌برند. به طور کلی قابل اشتعال بودن و احتراق متان، باعث می‌شود که مشاغل و صنایع مختلف، محصولات خود را به وسیله آن خشک، رطوبت‌زدایی، ذوب و ضدعفونی کنند. جالب است بدانید که از متان، برای تامین انرژی روشنایی نیز استفاده می‌شود.
نتیجه‌گیری
کاربرد گازها در پزشکی و صنعت، متفاوت است. با توجه به مطالب گفته شده، مصرف زیاد متان، باعث خرید و فروش بالای آن می‌شود. فروش این گاز، عمدتا در کپسول‌هایی 50 لیتری انجام می‌شود و قیمت هر یک از آن‌ها نیز با توجه سایز و خلوص کپسول‌ها متفاوت در نظر گرفته می‌شود.
امروزه شرکت‌های تولیدکننده و ارائه‌دهنده انواع گازها، کپسول‌های متان را با خلوص‌های متفاوتی ارائه می‌دهند. شما می‌توانید برای پاسخ به این سوال که کدام گازها در صنعت بیشترین کاربرد را دارند؟ به پارسی نیوز مراجعه کنید و گاز متان را نیز با قیمتی به صرفه و خلوصی با کیفیت خریداری کنید.
