تعد المحيطات مخزن ضخم لغاز

من المعلوم أنّ المحيطات مصدر طبيعي للاحتفاظ ببضعة أنواع من الغازات، والتي قد تكون مصدر إفادة أو ضرر على البيئة.

تعد المحيطات مخزن ضخم لأي غاز؟

تحتوي المحيطات على ما يقرب من 10.000 مليار طن من الميثان الموجود في شكل رسوبي.. فتكون بذاتها مُخزن ضخم لغاز الميثان.

أشارت التقديرات والنظريات إلى أن هذه الكمية الضخمة منه قد تنطلق ثانيةً، وتسبب ارتفاع كبير ومفاجئ في درجة الحرارة.

حيث إنّه أحد الغازات التي لها علاقة بالانحباس الحراري، مما يمنح له القدرة على رفع درجة حرارة الجو بنسبة مضاعفة 25 مرة أكثر من تأثير ثاني أكسيد الكربون.

فإن بينهما علاقة معادلة نظرًا لأن الميثان هو المكوّن الرئيسي للغاز الطبيعي، حيث يدخل في تكوينه بنسبة 80% أو أكثر، ويُمثل أحد أنواع الوقود المهمة.

جدير بالمعرفة أيضًا أن حرق جزئ واحد من الميثان عند وجود الأكسجين يتسبب في إنتاج جزيء من ثاني أكسيد الكربون، و2 جزئ من الماء.

مما يعني أن مصدر الحصول على الطاقة هو حرق الميثان، فإن الكيلو جرام الواحد من الميثان يمنح 13300 سُعر، وهو ما يُعادل 55594 جول.

مع العلم أن المتر المكعب من الميثان يساوي 717 جرام، ويتمثل تفاعله مع غاز الأكسجين في المعادلة CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.

لا يفوتك أيضًا: الرقم الهيدروجيني للمطر الحمضي

مصادر غاز الميثان

تُعد المحيطات مخزن ضخم لغاز الميثان بالفعل، لكن هذا لا ينفي أنّ هناك عدة مصادر أخرى يُمكن العثور عليه بها، تتنوع ما بين المصادر الطبيعية والصناعية.

أولًا: المصادر الطبيعية

يُمكن الحصول على الميثان بطرق طبيعية دون الحاجة إلى تصنيعه، حيث يُمكن استخراجه من عدة مناطق طبيعية، علمًا بأنه يتواجد في كلٍ منها بنسب معينة.

المصدر	نسبة تواجد الغاز
وقود الحفريات	20%
عملية الهضم لدى الحيوانات الماشية	17%
في المستنقعات	23%
في الانبعاثات الناتجة عن الأنشطة البشرية، خاصةً الزراعية منها.	60%

كذلك يُمكن العثور عليه بنسب غير مُحددة، نتيجة تحلل المخلفات العضوية، أو يُستخرج من البكتيريا الموجودة أثناء زراعة الأرز.

أو نتيجة تسخين المواد العضوية بطريقة غير هوائية، لذا نجد أن غاز الميثان يدخل في تصنيف الكُتل الحيوية.

جدير بالمعرفة أن قيعان البحر تحتوي على كميات كبيرة جدًا من الغاز الطبيعي المتجمد، وقد أشاد العلماء بأن هناك كمية كبيرة من احتياطي هيدرات الميثان.

تتواجد تحت قاع محيطات وبحار العالم بالكامل، وتبلغ 3.000 جيجا طن تقريبًا، وهو ما يُعادل 3 مليار كيلو جرام، أي ضعف احتياطي الطاقة الموجودة في كافة المصادر التقليدية للطاقة.

مثل طاقة الفحم، والغاز الطبيعي، والنقط، لذا نجد أن بعض الدول تلجأ إلى استخراج هيدرات الميثان من أعماق البحار، لتُلبي حاجتها المتطورة من الطاقة.

• دولة الصين.
• الولايات المتحدة.
• دولة البرازيل.
• دولة اليابان.
• كوريا الجنوبية.
• دولة الهند.

خلال آخر 200 سنة قد تضاعف تركيز الميثان في الغلاف الجوي، وتحولت نسبة وجوده من 0.8 إلى 1.6 جزء في المليون.

ثانيًا: المصادر الصناعية

يُمكن أيضًا تصنيع الميثان بدلًا من استخراجه بطرق طبيعية، واستخدامه في الصناعات المختلفة.

ذلك بعد إنتاجه من التفاعلات الكيميائية مثل تفاعليّ عملية فيشر تروبش (Fischer-Tropsch process) وتفاعل ساباتيه Sabatier reaction)).

لا يفوتك أيضًا: ما هو الهيدروجين الأخضر؟

استخدامات غاز الميثان

تُشكل مخازن غاز الميثان أهمية كبيرة للغاية من الناحية الاقتصادية للبلاد، سواء الطبيعية منها أو الصناعية؛ لأنها تُتيح فرصة استعادة واستخدام الميثان منها باعتباره طاقة مُجدية في عدة نواحي.

1- مناطق ردم النفايات

تقوم تكنولوجيا استخدام غاز مناطق ردم النفايات على توليد الطاقة الكهربائية واستعمال غاز الميثان مباشرةً.

حيث تُولد الطاقة الكهربائية عبر توزيع الميثان الذي تم تجميعه بواسطة شبكات الأنابيب كوقود للأنواع المختلفة من التوربينات أو المحركات.

أما تكنولوجيا الاستخدام المباشر للغاز يتضمن استعماله كوقود مباشرةً، مع العلم أن هناك أنواع أخرى من التكنولوجيا تحتاج إلى تحسين الغاز أولًا، ثم توزيعه على شبكات أنابيب توزيع الغاز الطبيعي.

على أن يتم تقليل انبعاثات الميثان من مواقع ردم النفايات من خلال جمع وحرق الغاز الناتج عن تلك المواقع، إما إعادة استخدامه.

2- أنظمة الزيوت والغاز الطبيعي

كلما قلت نسبة انبعاثات غاز الميثان، تتوفر نسبة أكبر من الغاز للبيع والاستهلاك، وقد أتت نشاطات تقليل انبعاثات الميثان من أنظمة الزيوت والغاز الطبيعي في أكثر من شكل.

• تحسين جودة الإجراءات التشغيلية والأساليب الإدارية.
• الاهتمام بتعزيز الوسائل الإدارية من خلال التحسينات التكنولوجية.
• رفع أداء المعدات التي تقلل تهوية الانبعاثات الأخرى.

3- مناجم الفحم

يُعد الميثان مصدر مُربح للغاية من مناجم الفحم، حيث تتعدد الاستخدامات المُمكنة له في هذا الموضع.

• يُحقن في شبكات أنابيب توزيع الغاز الطبيعي.
• يُستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية.
• يُستعمل باعتباره وقود للسيارات/ المركبات.

لكن يلزم إزالة غاز الميثان من مناجم الفحم الموجودة تحت الأرض قبل أو بعد أو خلال التعدين؛ لتقليل مخاطر الانفجارات.

4- تحضير المركبات العضوية

يُستخدم الميثان في تحضير عدد كبير من المركبات العضوية ذات الاستخدامات العديدة، مثل الكلوروفورم، ورابع كلوريد الكربون المُستخدم بشكل شائع في الإذابة وإطفاء الحرائق.

لا يفوتك أيضًا: أكثر عنصرين شيوعًا في الكون هما

هل يتواجد الميثان خارج الكرة الأرضية

تُعد المحيطات أشهر المخازن الطبيعية الضخمة لغاز الميثان، لكن دائمًا ما يُثار فضول بعض الأشخاص عن تواجد الميثان خارج الكُرة الأرضية تمامًا.

لذا جدير بالذكر أن هناك علماء يعتقدون أن الميثان يتواجد بالفعل في أماكن متعددة من النظام الشمسي، نتيجة العمليات غير العضوية المصاحبة لتطور النظام الشمسي، لكن بنسب مُحددة في بعض الكواكب.

الكوكب	نسبة التواجد
المريخ	10 جزء من البليون
زُحل (قمر تيتان، قمر أيابيتوس)	0.4% في الغلاف الجوي
المُشترى	0.3% في الغلاف الجوي

كما أنه يتواجد في كواكب أخرى بالأقمار الموجودة بها، لكن لم تُعرف بعد نِسب وجوده.

• كوكب أورانوس (قمر ميرندا، أوبيرون، أمبريل، تيتانيا، أريل).
• كوكب نبتون (تريتون).
• مذنب هياكوتاكي.
• مذنب هالي.