RP Energy Lexicon - метан, природен гас, биогас, гас од мочуриште, гас за депонија, калориска вредност, стакленички гас
Дефиниција: запалив гас, главната компонента на природниот гас и биогасот
Оригинална креација: 29 октомври 2010 година; последна промена: 20.08.2020
Метанот е запалив гас составен од молекули на CH4. Тој е наједноставниот јаглеводород и главната компонента на природниот гас, рудникот и биогасот. Особено се јавува кога биолошкиот материјал се распаѓа во отсуство на воздух, на пр. Б. во ферментирачи на биогас, но исто така и во депонии (гас за депонија), мочуришта (гас од мочуриште), влажни полиња со ориз и во стомаците на кравите и другите преживари. На одредени морско дно и во области на мраз, мода хидрат се јавува во големи количини (исто така и леден метан), т.е. метан складиран во зацврстена вода, што може да ослободи гасен метан кога ќе се загрее.
| густина | 0,718 кг/м 3 на 0 ° C, 1013 mbar |
| Точка на топење | −182 ° C (на 1013 mbar) |
| точка на вриење | −162 ° C (на 1013 mbar) |
| калорична вредност | 50,0 MJ/kg = 13,9 kWh/kg, 35,9 MJ/m 3 = 9,97 kWh/m 3 на 0 ° C, 1013 mbar |
| Калориска вредност | 55,5 MJ/kg = 15,4 kWh/kg, 39,8 MJ/m 3 = 11,1 kWh/m 3 на 0 ° C, 1013 mbar (111% од калориската вредност) |
| согорување | CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O Барање за воздух (за λ = 1): 9,55 m 3 на m 3 CH4 Производи за согорување: СО2: 2,74 кг на кг CH4 (197 g/kWh во однос на калориската вредност) H2O: 2,25 кг на кг CH4 (162 g/kWh во однос на калориската вредност) |
Метанот е безбоен и без мирис и затоа тешко се препознава кога се меша со воздухот. Кога се вдишува, метанот не е токсичен, освен во високи концентрации.
Метанот согорува прилично чисто со воздух (речиси без саѓи) за да формира јаглерод диоксид и водена пареа; Меѓутоа, ако има недостаток на кислород, може да се формира саѓи и токсичен јаглерод моноксид. Калориската вредност и калориската вредност може да се најдат во табелата десно; Во однос на масата, вредностите се значително повисоки од течните горива како што се B. масло за греење.
Мешавините од метан и воздух се експлозивни ако содржината на метан е помеѓу 4,4 и 16,5 проценти по волумен. Метанот е околу половина потежок од воздухот и затоа има тенденција да се крева на отворено, што е често корисно во однос на безбедноста.
Употреба на метан
Метанот најмногу се користи за генерирање топлина преку согорување - на пр. B. во гасни централи и котли, понекогаш исто така и во мотори со внатрешно согорување z. Б. на термоцентрали од блок-тип и возила со природен гас. Обично не се користи во чиста форма, туку како главна компонента на природен гас или биогас.
Метанот понекогаш се користи и за производство на водород, претежно за примена во хемиската индустрија со процесот на реформа на пареата.
Со цел да се избегнат штетни климатски емисии на јаглерод диоксид (СО2) за време на согорувањето или реформата на пареа, може да се изврши и пиролиза на метан, т.е. Х. распаѓа метан во јаглерод и водород. Јаглеродот потоа може да се користи неенергетски, на пример за производство на челик и композитни материјали, додека водородот може да се користи како носач на енергија без емисија на CO2 или исто така и како хемиска суровина.
Ефект на стаклена градина на метан
Бидејќи метанот може релативно ефикасно да ја апсорбира инфрацрвената светлина (топлинско зрачење) во одредени опсези на бранова должина (особено околу 2,3 μm и 3,3 μm), тој придонесува за ефект на стаклена градина во атмосферата; затоа се нарекува стакленички гас. Тој е втор најважен ефект на стаклена градина направен од човекот по јаглерод диоксид.
Метанот се оксидира во јаглерод диоксид и вода во атмосферата во текот на неколку години (главно преку реакција со хидроксилни радикали); затоа има само ограничен полуживот од околу 15 години. Затоа, неговиот ефект на стаклена градина може да се спореди со оној на СО2 (кој останува во атмосферата многу подолго) ако се земе одреден временски период како основа. Претпоставувајќи 100 години, на пример, 1 кг метан е околу 21 пати поштетен за климата од 1 кг СО2 (според IPCC). (Значи, релативниот потенцијал на глобалното затоплување на метанот е 21; 1 кг метан одговара на 21 кг еквиваленти на СО2.) Ако некој пресмета само 20 години, тогаш климатските штети се дури околу 86 пати поголеми. Има извештаи дека штетноста на климата е уште поголема преку интеракција со аеросоли во атмосферата; ова е подетално испитувано од Меѓувладиниот панел за климатски промени (IPCC). Бидејќи целиот метан во атмосферата е оксидиран на јаглерод диоксид на долг рок, неговото климатско оштетување по молекула е подеднакво силно на долг рок (т.е. по неколку века); за килограм тоа значи 2,75 пати поголемо климатско влијание како резултат на помалата маса на метални молекули.
Споредбата заснована на моларните стапки навистина би имала смисла, т.е. ефективно заснована врз бројот на молекули, а не врз основа на масата, бидејќи тоа овозможува, на пример, директно да се спореди колку е штетно за климата од една страна метанот и од друга страна CO2 произведен од неговото согорување. Бидејќи молекулата на метан е околу 2,75 пати полесна од молекулата на СО2, горенаведените фактори соодветно се намалуваат. На пример, еден мол метан е приближно 86/2,75 = 31 пати поштетен за климата од еден мол СО2 за хоризонт од 20 години. Ова драстично ги намалува климатските штети предизвикани од согорувањето на метанот.
Сепак, претпоставениот период на набудување е поважен. За проценка на климатските штети предизвикани од метан, често се избира период на набудување од 100 години. Ова е корисно ако сакате да разгледате долгорочни ефекти. Спротивно на тоа, многу пократок период на набудување (20 години, па дури и 1 година) може да биде соодветен ако некој сака да ги испита ефектите врз генерациите на луѓе што живеат денес. Ова е исто така важно за прашањето дали може да се достигнат опасните точки на климатскиот систем во следните неколку децении ако не успее заштитата на климата. Ова доведува до многу поголем ефект на метан кој го оштетува климата во споредба со јаглерод диоксидот. Од споменатите причини, IPCC сега претпочита да го користи периодот од 20 години.
Различни емисии на метан направени од човекот, особено од истекување на природен гас и од сточарство, концентрацијата на метан во атмосферата сега е повеќе од двојно поголема отколку во 1750 година и продолжува да расте (види слика 1). Така метанот дава значителен придонес во ефектот на стаклена градина направен од човекот, втор по јаглерод диоксидот и пред 2О "> азотен оксид.
Во последните неколку години емисиите на метан очигледно се зголемија значително; не се знае точната причина, но се сомневаат во земјоделски извори [1]. Од друга страна, емисиите во врска со раздвојувањето на природен гас, кои тешко се следат поради големиот број на постројки, исто така може да играат значајна улога. Овој проблем мора да биде разјаснет и решен, бидејќи во спротивно, постигнувањето на меѓународните климатски цели би било значително загрозено.
Постројките за биогас, исто така, можат да изгубат метан преку протекување и лизгање на метан од гасните мотори и системите за чистење на гас. Дури и мало лизгање на метан може да ги врати еколошките предности на природниот гас или биогасот. Сепак, придонесот на биогасот е мал во споредба со другите извори.
Формирање на озон
Самиот метан е безопасен за здравјето. Во атмосферата, сепак, придонесува за формирање на озон на ниво на земјата. Овој иритантен гас е основен загадувач на воздухот; тоа е штетно за здравјето на луѓето и исто така им штети на земјоделските и шумарските култури. Ова е уште една причина зошто емисиите на метан треба да се намалат што е можно повеќе.
Извори на емисии на метан во Германија
Во Германија, повеќе од половина од вкупните емисии на метан (кои се над 2,2 милиони тони годишно) се предизвикани од земјоделска ферментација (процеси на ферментација во стомакот на преживари) и управување со ѓубриво (ѓубриво и течно ѓубриво). Користењето на земјиштето, особено промените во користењето на земјиштето и шумарството се исто така важни фактори. Пропорцијата на депониите опаѓа, но сепак е значајна.
Спротивно на тоа, постројките за биогас предизвикуваат релативно ниски емисии. Можете дури и да ги намалите вкупните емисии доколку животните измет се ферментираат во вакви системи наместо да се ослободува метан во атмосферата. За да го направат ова, тие треба внимателно да се дизајнираат, на пример, со магацин за складирање на дигестии - што е законско барање за нови системи во Германија со години.
Потрошувачите главно можат да придонесат за намалување на емисиите на метан со намалување на нивната потрошувачка на говедско месо.
Прашања и коментари од читатели
Во шумата околу мојот дом има многу дрва што лежат околу кои скапуваат. При гниење се произведува метан гас. Ако го загорите дрвото, пред сè ќе се произведува СО2. Моето прашање сега е колку метан гас се произведува кога 1 кубен метар дрво скапува - и колку CO2 би горело дрвото. Дали е подобро да се запали дрвото или, од гледна точка на климатската политика, да се остави подобро да скапува?
За жал, не можам да ви дадам бројки, но нормално би претпоставил дека кога дрвото скапува во шумата, се произведуваат само мали количини метан. Ова најмногу се однесува ако гниењето не се појави во недостаток на кислород. Во спротивно, на пример, не управуваните шуми би биле лоши за климата - што тие всушност не се во никој случај. Различно е ако шума е поплавена, на пример со изградба на брана, а потоа скапува под вода.
Овде можете да предложите прашања и коментари за објавување и одговарање. Авторот на РП-Енерџи-Лексикон ќе одлучи за прифаќањето според одредени критериуми. Во суштина, поентата е дека материјата е од широк интерес.
Ако добиете помош тука, можеби ќе сакате да ја вратите услугата со донација со која го поддржувате понатамошниот развој на енергетскиот речник.
Заштита на податоци: Ве молиме, не внесувајте лични податоци тука. Во секој случај не би ги објавиле и наскоро би ги избришале. Погледнете ја и нашата политика за приватност.
Ако сакате личен фидбек или совет од авторот, пишете му преку е-пошта.
Со доставување давате согласност да ги објавите вашите записи овде во согласност со нашите правила.
литература
| [1] | М. Сауноис и др., „Зголемената улога на метанот во антропогените климатски промени“, Писма за истражување на животната средина 11 (12) (2016) |
| [2] | минус метан, проект на Дојче Умвелтилфе; Документ за можностите за намалување на метанот |
Ако ви се допаѓа оваа веб-страница, ве молиме да ги известите и вашите пријатели и колеги - д. Б. преку социјалните медиуми со кликнување тука:
Овие копчиња за споделување се поставени на начин пријателски заштитен со податоци!
Код за врски на други веб-страници
Ако сакате да поставите врска до овој напис на друго место (на пример, на вашата веб-страница, социјални медиуми, форуми за дискусија или на Википедија), кодот може да го најдете тука. Таквите врски можат на пр. Б. бидат многу корисни за објаснување на зборовите.
HTML-врска до овој напис:
Со слика за преглед (видете го полето директно над ова):
Ако сметате дека е соодветно да ставите линк на Википедија, на пр. Б. под "== Веб-врски ==":
Можеби ќе ве интересира:
Потрошувачка на енергија и емисии во производството на дизел гориво и бензин: Колку е тоа важно?