گاز متان چیست
برای دانستن این موضوع که کاربرد گاز متان چیست بایستی این مطلب کاربردی را تا انتها مطالعه بفرمایید. همراه شما هستیم تا علاوه بر بررسی گاز متان، به این نتیجه برسیم که کاربرد گاز متان چیست .گاز متان یک گاز هیدروکربنی می باشد که مضرات و مزایای خودش را دارد.این گاز که جزو گازهای گلخانه ای محسوب می شود، جزو خانواده هیدروکربن ها است.
از متان در صنایع مختلف استفاده های زیادی می شود و کاربردهای بسیاری دارد. در این مقاله بررسی شده است که کاربرد گاز متان چیست و از آن چه استفاده هایی در صنایع مختلف می شود.
گاز متان
پیش از این که بدانیم تا کاربرد گاز متان چیست لازم است تا ابتدا با گاز متان، آشنایی مختصری داشته باشیم. گاز متان یک گاز گلخانه ای می باشد. این گاز جزو خانواده های هیدرو کربن ها است که یعنی فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است.
گاز متان از 4 اتم هیدروژن و یک اتم کربن تشکیل شده است و در نتیجه جزو آلکان ها بوده و ساده ترین و اولین آلکان و هیدرو کربن می باشد. پیوند بین مولکول های آن از نوع کووالانسی می باشد و به همین دلیل در آب حل نمی شود. این گاز در دمای اتاق و فشار یک اتمسفر، بویی ندارد و بدون رنگ است.
جرم و چگالی گاز متان کمتر از هوا می باشد. گاز متان بخش عمده ی گاز طبیعی را تشکیل می دهد که به عنوان سوخت در مکان های مختلفی استفاده می شود.
قرار گرفتن متان در هوا باعث سوختن سریع آن می شود که حاصل آن کربن دی اکسید و آب خواهد بود. رنگ شعله ی حاصل از سوختن متان، آبی کم رنگ می باشد. متان دارای نقطه ی جوش -161.5 و نقطه ذوب -182 می باشد.
گاز متان چگونه تشکیل می شود؟
این گاز به دو صورت طبیعی و مصنوعی تشکیل می شود. در تشکیل شدن به صورت طبیعی، این گاز از تجزیه ی مواد آلی، جانداران و گیاهان حاصل می شود.
مقدار تولید شده ی این گاز در مرداب ها بسیار زیاد می باشد و به همین دلیل به آن گاز مرداب نیز گفته می شود. در مرداب ها گاز متان از تجزیه شدن گیاهان مختلف حاصل می شود. این روش طبیعی به وجود آمدن گاز متان می باشد که به مقدار زیادی حاصل می شود.
علاوه بر این روش، گاز متان را می توانند در آزمایشگاه ها نیز تولید نموده و در صنایع مختلف استفاده کنند. در صنعت نفت، گاز متان را از تقطیر جزء به جزء نفت خام به دست می آورند.
نفت خام مخلوطی از تعداد بسیار زیادی هیدروکربن می باشد
نفت خام مخلوطی از تعداد بسیار زیادی هیدروکربن می باشد که هر یک از آن نقطه جوش متفاوتی نسبت به یکدیگر دارند و با استفاده از این اختلاف نقطه جوش، آن ها را از یکدیگر جدا می کنند.
در صنعت نفت با تقطیر جزء به جزء نفت خام، هر یک از اجزای سازنده ی آن از برج های مختلفی از دستگاه تقطیر خارج می شود که یکی از این ماده ها نیز، گاز متان می باشد.
این گاز به دلیل این که نقطه ی جوش بسیار پایینی دارد و چگالی آن نیز بسیار پایین می باشد، سریعا از نفت خام جدا می شود و توسط دستگاه سرد کننده ای که در آنجا قرار دارد، سرد شده و دمای آن پایین می آید.
هم اکنون گاز متان، هم به شکل طبیعی و هم به شکل مصنوعی و در آزمایشگاه ها به دست می آید و از آن در صنایع گوناگون استفاده های بسیاری می شود که در ادامه نوشتار کاربرد گاز متان چیست به آن پرداخته شده است.
کاربرد گاز متان چیست؟
گاز متان کاربردهای زیادی دارد و در زمینه های بسیار گسترده ای به کار می رود. به عنوان مثال، گازی که در خانه ها و به عنوان مصارف شخصی سوزانده شده و برای گرمایش و پختن غذا استفاده می شود، گاز متان و ترکیب آن با بوتان می باشد.
از کاربردهای دیگر گاز متان می توان به استفاده از آن به عنوان سوخت در نیروگاه ها و کارخانه های مختلف اشاره کرد. به عنوان مثال، این گاز در نیروگاه های برق به عنوان سوخت استفاده می شود.
همچنین از گاز متان برای تولید ترکیب های مختلفی مانند آمونیاک استفاده می شود.
یکی دیگر از کاربرد های این گاز در صنایع موشک و راکت ها می باشد. این گاز را تصفیه می کنند و به عنوان سوختی برای این موشک ها استفاده می کنند.
یکی از گسترده ترین کاربردهای گاز متان، استفاده ی آن به عنوان سوخت برای ماشین های گاز سوز در جایگاه های سی ان جی می باشد.
از کاربرد های دیگر این گاز می توان به استفاده از آن برای سنتز کردن ماده های شیمیایی مختلف مانند استیک اسید اشاره کرد. همچنین از گاز متان برای سنتز کردن حشره کش ها نیز استفاده می شود.
از دیگر استفاده های پر کاربردی که از گاز متان می شود، استفاده ی آن برای تولید متانول می باشد که استفاده ی بسیاری دارد.
در ادامه مبحث کاربرد گاز متان چیست به کاربرد این گاز در مصارف خانگی می پردازیم. با ما همراه باشید.
کاربرد گاز متان در مصارف خانگی
گاز متانی که به شکل طبیعی تولید و جمع آوری شده است و یا در آزمایشگاه و از تقطیر و بهینه سازی نفت خام به دست آمده است، به خانه ها و مکان های دیگر مانند شرکت ها و کارخانه ها و هر نقطه از کشور که در آن سیستم گرمایشی استفاده می گردد، فرستاده می شود.
این گاز توسط لوله های انتقال گاز به مکان های مختلف انتقال داده می شود و در آنجا توسط دستگاه های مختلفی سوخته شده و واکنش می دهد.
به عنوان مثال، هنگام پخت و پز در منزل، این گاز که توسط لوله های انتقال به خانه انتقال داده شده است، توسط لوله های خانه به اجاق گاز منتقل می شود. گاز متان در اجاق گاز با اکسیژن واکنش نشان داده و به اصطلاح می سوزد.
در واقع هنگامی که با روشن کردن شعله ی گاز، با یک کبریت گاز را روشن می کنیم، اکسیژن و گرمای مورد نیاز سوختن گاز متان را در اختیارش قرار می دهیم. هر واکنش برای انجام شدن، به یک انرژی فعال سازی نیازمند می باشد که در این مورد توسط شعله ای کوچک به گاز داده می شود.
این یک واکنش گرماده است که فراورده های آن آب، کربن دی اکسید و گرما یا انرژی می باشد
این یک واکنش گرماده است که فراورده های آن آب، کربن دی اکسید و گرما یا انرژی می باشد. این انرژی به بیرون گاز منتقل شده و توسط آن غذا یا هر ماده ی دیگری روی اجاق گاز گرم می شود. شعله ی سوختن این گاز در صورتی که کامل و درست بسوزد، آبی می باشد.
در این صورت بخار آب و کربن دی اکسید در مقدار کمی تولید می شود. اگر دقیق تر بررسی شود، در صورتی که یک کیلوگرم گاز متان خالص و بدون ناخالصی و مواد اضافی در ترکیبش، با بازدهی 100 درصد با اکسیژن واکنش نشان داده و سوخته شود؛ 2.75 کیلوگرم کربن دی اکسید تولید می شود.
البته لازم به ذکر است که این واکنش ها در دنیای واقعی بازدهی کمتری دارند و گاز متان نیز دارای ناخالصی هایی می باشد و به صورت 100 درصد، گاز متان خالص وجود ندارد. به همین دلیل با واکنش این گاز با اکسیژن، آب و کربن دی اکسید بسیار کمتری نسبت به مقدار مورد انتظار تولید می شود.
در صورتی که گاز متان در فضای اجاق گاز و با اکسیژن زیاد واکنش نشان نداده و سوخته نشود، واکنش ناقصی با اکسیژن انجام می دهد و به جای کربن دی اکسید، کربن مونوکسید تولید می شود که گازی بسیار خطرناک و سمی می باشد. شعله ی سوختن هنگام واکنش ناقص، به رنگ نارنجی می باشد.
اگر گاز متان به فضای داخل خانه راه یابد که جرقه ای در کار نیست
همچنین اگر گاز متان به فضای داخل خانه راه یابد که جرقه ای در کار نیست، با اکسیژن واکنش ناقص انجام می دهد و کربن مونوکسید تولید می کند.
به همین دلیل هنگامی که شعله ی گاز روشن باشد و گاز متان داخل خانه بشود، کربن مونوکسید تولید شده و باعث مرگ می شود. همچنین به دلیل وجود این گاز در خانه، هر گونه جرقه یا شعله ای کوچک مانند روشن کردن لامپ، موجب انفجار می شود.
یکی دیگر از مصارف خانگی این گاز، استفاده از آن برای گرم کردن منازل و وسایل گرمایشی می باشد. به عنوان مثال در بخاری ها، این گاز از طریق لوله ها انتقال می یابد و در داخل بخاری توسط جرقه ای، سوخته شده و گرما تولید می کند.
رنگ شعله در این مورد نیز باید آبی باشد که نشاندهنده ی سوختن کامل و صحیح گاز متان است. این واکنش نیز همان واکنش سوختن متان می باشد و در نتیجه بخار آب و کربن دی اکسید تولید می شود.
در صورتی که بخاری به صورت ناقص بسوزد، شعله ای نارنجی رنگ خواهد داشت و گاز کربن مونوکسید تولید خواهد شد که بسیار مضر و خطرناک بوده و باید سریعا این مورد را بررسی و تعمیر کنید.
تولید برق با استفاده از گاز متان
در بخش قبلی از مطلب کاربرد گاز متان چیست کاربرد متان در مصارف خانگی را بررسی کردیم. در این قسمت می خواهیم به تولید برق توسط این گاز بپردازیم. گاز متان در نیروگاه های برق، کاربرد بسیاری دارد.
عمده ترین کاربرد این گاز، استفاده از آن به عنوان سوخت برای نیروگاه ها می باشد که در نتیجه باعث تولید برق می شود. این گاز در نیروگاه ها سوزانده شده و واکنش سوختن انجام می دهد. از انرژی حاصل از سوختن گاز متان در نیروگاه ها، برق تولید می شود.
البته این برق مقیاس کمی دارد. یکی دیگر از کاربردهای متان در نیروگاه های برق، به تازگی کشف شده است. به دلیل این که متان یک گاز گلخانه ای می باشد، در نتیجه سوزاندن آن باعث تولید کربن دی اکسید می شود که برای طبیعت و محیط زیست زیانبار می باشد.
به همین دلیل دانشمندان در پی کشف یک راه جدید برای استفاده از متان بودند که مشکل مضر بودن این ماده ی مفید برای محیط زیست نیز حل بشود. به تازگی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا در کشور آمریکا، دانشمندان و محققان این دانشگاه، روشی را ابداع کردند که در این روش، آسیب ها و زیان های حاصل از استفاده ی متان برای محیط زیست بسیار کاهش می یابد و نزدیک صفر می شود.
دانشمندان در این آزمایشگاه، دستگاهی ساخته اند که با استفاده از سلول های سوختی که از روش های میکروبی و میکروسکوپی استفاده می کنند، باعث تبدیل متان به برق شده اند که هیچ آلودگی از خود به جای نمی گذارد.
با استفاده از این روش، هیچ ماده ی مضری به بیرون انتقال نمی یابد
با استفاده از این روش، هیچ ماده ی مضری به بیرون انتقال نمی یابد و همچنین تولید آن ها نیز بسیار کمتر می شود. با استفاده کردن از این روش برای تولید برق از طریق گاز متان، هیچ گونه آلودگی به محیط زیست و جو وارد نمی شود.
در این روش، از باکتری ها و میکروب هایی مصنوعی استفاده می شود که می توانند از طریق گاز متان، الکترون ها را جابجا کنند و انتقال بدهند. این میکروب ها به خودی خود نمی توانند به وجود آمده و رشد کنند. وظیفه ی آن ها گرفتن الکترون از گاز متان و انتقال آن می باشد. این راه جدید، دو مزیت بسیار بزرگ دارد.
اولین مزیت آن این است که با استفاده از این روش، هیچ آلودگی تولید نمی شود و به همین دلیل روش بسیار پاکی برای تولید برق می باشد و می تواند بسیار برای محیط زیست مفید باشد.
مزیت دیگر استفاده از این روش این است که باکتری هایی که وظیفه ی تولید برق و انتقال الکترون ها از طریق متان را دارند، می توانند زباله ها و پسماندهایی که در نیروگاه برق تولید شده اند را پاکسازی کنند و از بین ببرند و در نتیجه باعث به حداقل رسیدن میزان آلودگی بشوند.
در این روش، آلودگی جایی ندارد
به همین دلیل در این روش، آلودگی جایی ندارد و این روش کاملا به دور از آلودگی می باشد. در کنار این مزایا که در استفاده از این روش برای تولید برق از طریق گاز متان وجود دارد، معایبی نیز وجود دارد که درادامه مقاله کاربرد گاز متان چیست به آن ها پرداخته شده است.
می توان گفت که این روش فقط یک نقص بسیار مهم و جدی دارد. این نقص، کم بودن میزان برق تولیدی در این روش می باشد. به دلیل استفاده از باکتری ها و میکروب هایی که در آزمایشگاه تولید شده اند، میزان برقی که در این روش تولید می شود، نمی تواند پاسخگوی نیازهای مردم در مقیاس بزرگ باشد.
می توان گفت که اصلی ترین مشکل استفاده از این روش برای تولید برق توسط گاز متان، میزان کم برق تولید شده می باشد. به همین دلیل برای تولید برق در مقیاس بزرگ و برای مصارف مردم یک شهر، باید از روش های قدیمی تر استفاده شود.
این موارد نیز یکی دیگر از کاربردهای گاز متان بودند که در تولید برق نقش داشتند.
نقش گاز متان در تولید آمونیاک
آمونیاک ترکیبی است که از مولکول های آمونیاک ساخته شده است. مولکول های آمونیاک از یک اتم نیتروژن و سه اتم هیدروژن تشکیل شده اند که با یکدیگر پیوند کووالانسی برقرار کرده اند. آمونیاک از طریق فرآیند هابر ساخته می شود که در آن نیتروژن و هیدروژن در شرایطی خاص با یکدیگر واکنش می دهند و آمونیاک حاصل می شود.
در فرایند هابر، شرایط ویژه ای باید بر وضعیت واکنش حاکم باشد تا واکنش انجام بشود. به عنوان مثال، دما در این واکنش باید بین چهار صد درجه سانتی گراد تا چهار صد و پنجاه درجه ی سانتی گراد باشد. علاوه بر آن، فشار باید در حدود 200 اتمسفر باشد. همچنین باید از آهن به عنوان کاتالیزور استفاده شود.
در این شرایط، بازدهی واکنش بیشتر از هر شرایط دیگری است. نیتروژن برای این واکنش از طریق هوا به دست می آید. در واقع نیتروژن از طریق هوای مایع به دست می آید. زیرا 78 درصد هوا را نیتروژن تشکیل داده است. هیدروژن مورد نیاز برای این واکنش را از گاز متان به دست می آورند.
امروزه در آزمایشگاه ها می توانند هیدروژن را با 99.99 درصد خلوص از متان استخراج کنند
امروزه در آزمایشگاه ها می توانند هیدروژن را با 99.99 درصد خلوص از متان استخراج کنند. روش های زیادی برای استخراج هیدروژن از متان وجود دارد. هر یک از این روش ها درصد خلوص متفاوتی از هیدروژن را به عمل می آورند و بهترین آن ها هیدروژن با بالا ترین درصد خلوص را ارائه می دهد.
بهترین روش برای استخراج هیدروژن، استفاده از برخی جاذب ها می باشد. این جاذب ها ابعادی در مقیاس نانو دارند و به عبارتی نانو جاذب می باشند. این نانو جاذب ها با سنتز شدن یک جاذب که از کربن ساخته شده است، تولید می شوند.
در این روش؛ بعد از سنتز کردن جاذب های کربنی، آن ها را با نانو فیبر هیبرید می کنند و در نتیجه جاذب هایی کربنی، در ابعاد نانو به دست می آید که استفاده از آن ها منجر به استخراج هیدروژن با درصد خلوص 99.99 درصد می شود.
برای این کار باید از کربن فعال استفاده شود. این کربن از طریق واکنش پتاسیم اکسید با کربن به دست می آید. در این فرایند، دما را بالاتر می برند و در یک دمای معین، از درون این محلول نیتروژن عبور می دهند که باعث به وجود آمدن کربن فعال برای سنتز کردن و تولید نانو جاذب می شود.
بعد از ساختن نانو جاذب های کربنی، نانو لوله هایی با یک و دو جداره ساخته می شود.
بعد از ساختن نانو جاذب های کربنی، نانو لوله هایی با یک و دو جداره ساخته می شود. این نانو لوله ها را رسوب شیمیایی می دهند و با استفاده از کربن های فعال تولید می کنند.
سپس آن ها را سنتز می کنند و با استفاده از کربن دی اکسید، فعال سازی آن ها را انجام می دهند. استفاده از این نانو جاذب های کربنی، باعث می شود تا هیدروژنی با 99.99 درصد خلوص از مخلوط متان و هیدروژن حاصل بشود.
این نتیجه نسبت به سایر محصولات که هیدروژنی با نزدیک به 80 درصد خلوص استخراج می کردند، بسیار بهتر است و کاربرد بسیار بیشتری دارد و بازدهی را تا حد بسیار زیادی بالا می برد.
هیدروژنی که از این طریق استخراج شده است، در فرایند هابر شرکت می کند و با نیتروژن واکنش نشان می دهد. در نتیجه باعث تولید آمونیاک می شود که متان، نقشی اصلی را در این فرایند دارد.
در ادامه مطلب کاربرد گاز متان چیست نقش متان به عنوان سوخت گاز را بیان می کنیم. همراه شما هستیم.
نقش گاز متان به عنوان سوخت موشک
موشک ها به دلیل مسافت طولانی نیاز به سوختی دارند که بازدهی بالایی داشته باشد. به همین دلیل از متان یا گاز طبیعی در موشک ها استفاده می شود که چگالی پایینی دارد و جرم و حجم کمتری را اشغال می کند.
همچنین هنگام سوختن این گاز، انرژی نسبتا بیشتری نسبت به سوخت های دیگر مانند بنزین آزاد می شود. همچنین ایمنی استفاده از این گاز نیز بسیار بالا می باشد و خطر احتراق آن در صورت استفاده درست، پایین است.
در نتیجه در این مورد نیز مزیت بیشتری دارد و از سوخت هیدروژنی پیشی می گیرد. زیرا استفاده از سوخت هیدروژن برای سوخت موشک خطر احتراق و انفجار را تا حد بسیار بالایی، افزایش می دهد. همچنین گاز طبیعی یا متان قیمت پایین تری هم دارد و در نتیجه از هر لحاظ، گزینه ی مناسبی برای سوخت موشک می باشد.
امروزه روش های جدید تری نیز کشف و ابداع شده است که با استفاده از آن ها متان را به سوخت موشک تبدیل می کنند. به عنوان مثال دانشمندان در کالیفرنیا روشی را یافته اند که می توانند متان موجود در مریخ را تبدیل به سوخت موشک بکنند که این کار نتایج بسیار خوبی را با خود در پی خواهد داشت.
هنگامی که فضا نوردها به مریخ می رسند، ممکن است از لحاظ سوخت دچار مشکل بشوند
هنگامی که فضا نوردها به مریخ می رسند، ممکن است از لحاظ سوخت دچار مشکل بشوند و در نتیجه برگشتشان با برنامه همراه نباشد.
دانشمندان و فضانوردان روشی را کشف کرده اند که با آن می توانند با استفاده از کربن و هیدروژن موجود در مریخ، متان خودشان را تولید کنند و از آن به عنوان سوخت استفاده کنند. در واقع کربن دی اکسید و یخ در مریخ به فراوانی یافت می شود و به وفور وجود دارد.
طبق این نظریه، فضانوردان می توانند با استفاده از کربن موجود در کربن دی اکسید و هیدروژن موجود در ساختار آب که به شکل یخ وجود دارد، متان تولید کنند.
در این روش، از روی به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. مزیت روی این است که از نظر زمانی، بسیار سریع تر از عناصر دیگر واکنش را به نتیجه می رساند و همچنین به سادگی قابل حمل می باشد و د رنتیجه فضانوردان می توانند آن را با خودشان حمل کنند و در مریخ، متان مورد نیاز خودشان را تهیه کنند.
در طی این واکنش، روی به شکل اتمی درآمده و پراکنده شده است. به همین دلیل می تواند با استفاده از یخ موجود در مریخ، متان را از کربن دی اکسید دریافت کند.
استفاده از متان برای سوخت موشک مزیت های بیشری نسبت به سوخت هیدروژنی دارد
همان طور که گفته شد، استفاده از متان برای سوخت موشک مزیت های بیشری نسبت به سوخت هیدروژنی دارد. به همین دلیل اکثر شرکت ها خواستار این هستند تا از متان برای موشک هایشان استفاده کنند.
زیرا استفاده از هیدروژن مایع برای سوخت موشک باعث می شود تا پسماندها و زباله هایی که نتیجه ی استفاده از این سوخت هستند، در موشک ته نشین بشود و نیازمند تمیز کردن باشد که انجام این کار در مریخ بسیار سخت خواهد بود.
به همین دلیل، شرکت هایی مثل اسپیس ایکس می خواهند تا از فناوری جدید که سوخت متان تولید شده در مریخ می باشد، استفاده کنند و کار را برای فضانوردان در مریخ راحت تر کنند.
البته این روش هنوز در حال آزمایش می باشد و نمی توان به صورت کامل از آن در مریخ استفاده کرد. اما این روش در آزمایشگاه به شکل موفقی نتیجه داده است و می توان امیدوار بود که در آینده از متان برای سوخت موشک استفاده شود.
استفاده از متان برای سوخت ماشین ها
بسیاری از ماشین ها وجود دارند که به جای بنزین، از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کنند. در نتیجه سوخت استفاده شده برای این ماشین ها همان متان می باشد. این ماشین ها دارای کپسول های مخصوصی می باشند که گاز را حمل می کند و از آن برای به حرکت در آوردن اتومبیل استفاده می شود.
هنگام سوخت گیری نیز، گاز وارد این کپسول شده و در آن محبوس می شود. در واقع به دلیل بالا بودن حجم گاز طبیعی، نمی توان آن را به شکل طبیعی و همان گونه که در خانه ها مصرف می شود، استفاده کرد.
زیرا باید آن را در فضایی محبوس کنیم تا بتوانیم از آن استفاده کنیم. در این حالت حجم آن باید بسیار زیاد باشد و در صورت کاهش حجم، تراکم آن نیز کمتر می شود و حتی ممکن است خطرناک باشد.
در نتیجه گاز طبیعی که به عنوان سوخت ماشین استفاده می شود، دویست و پنجاه برابر بیشتر متراکم می شود و در نتیجه با حجمی مناسب، تراکمی بالا دارد و می توان از آن به عنوان سوخت استفاده کرد.
گاز متان متراکم در مخزن هایی ایمن و استاندارد محبوس می شود
سپس این گاز متان متراکم در مخزن هایی ایمن و استاندارد محبوس می شود و مورد استفاده قرار می گیرد. در صورتی که این گاز متراکم نشود، ماشین نیاز به سوخت گیری های بسیار زیادی خواهد داشت و سوخت آن بسیار سریع تمام خواهد شد. زیرا از گازی با حجم بالا و تراکم پایین استفاده شده است و به راحتی سوخته شده و به اتمام می رسد.
همچنین نمی توان ماشین را مانند وسایل خانگی به لوله های انتقال گاز متصل کرد و از منبع گاز طبیعی استفاده نمود. به همین دلیل بهتر است تا این گاز به شدت فشرده شود و در مخزن هایی ایمن نگه داشته شده و استفاده بشود.
در نتیجه گاز سی ان جی حاصل می شود که بزرگ ترین بخش این محلول گازی را گاز متان تشکیل می دهد و در بسیاری از ماشین ها از این گاز به عنوان سوخت استفاده می شود.
مزیت استفاده از سی ان جی نسبت به بنزین، ارزان تر بودن آن و پایین تر بودن قیمت آن بر اساس هر لیتر می باشد. به همین دلیل اکثر راننده ها نیز با گرانی بنزین، به استفاده از گاز طبیعی روی آوردند. گاز طبیعی ارزان تر از بنزین می باشد و استفاده از آن آلودگی کمتری دارد و در نتیجه زیان کمتری به محیط زیست می رساند.
هنگام استفاده از گاز طبیعی، کربن دی اکسید بسیار کمتری نسبت به بنزین تولید می شود
هنگام استفاده از گاز طبیعی، کربن دی اکسید بسیار کمتری نسبت به بنزین تولید می شود و در نتیجه آلودگی هوای کمتری در مقایسه با بنزین ایجاد می کند. همچنین در صورتی که بنزین دارای نا خالصی باشد، علاوه بر کربن دی اکسید، گوگرد دی اکسید نیز تولید شده و وارد هوا می شود که تاثیر بسیار بدی روی محیط زیست می گذارد.
در حالی که این مشکلات در هنگام استفاده از گاز طبیعی وجود ندارد و مقدار بسیار کمتری از کربن دی اکسید تولید می شود که آلودگی کمتری به جای می گذارد. در کنار تمام این مزایا، استفاده از گاز طبیعی یک عیب کوچک نسبت به بنزین دارد.
در واکنش سوختن گاز طبیعی که بخش عمده ی آن را گاز متان تشکیل می دهد، کربن دی اکسید، بخار آب و انرژی تولید می شود.
در هنگام سوختن بنزین نیز کربن دی اکسید، بخار آب و انرژی یا همان گرما تولید می شود. مشکلی که وجود دارد این است که انرژی تولید شده هنگام استفاده از بنزین برای سوخت ماشین، بیشتر از گاز طبیعی می باشد.
در زمان هایی که ماشین به نیروی بیشتری احتیاج دارد
در نتیجه در یک مسافت یکسان و یک زمان یکسان، بنزین به میزان کم ری نسبت به گاز طبیعی مصرف خواهد شد. یا به عنوان مثال، در زمان هایی که ماشین به نیروی بیشتری احتیاج دارد، مانند زمان هایی که یک سر بالایی با شیب تند را طی می کند، بنزین بازدهی بیشتری خواهد داشت و ماشین راحت تر می تواند این سر بالایی را طی کند. در صورتی که اگر از گاز طبیعی استفاده بشود، ممکن است ماشین نتواند نیروی لازم و کافی را برای بالا رفتن از سر بالایی به دست آورد.
به همین دلیل توصیه می شود تا افرادی که بیشتر از گاز طبیعی و سی ان جی به عنوان سوخت استفاده می کنند و کارهای روزمره خود را با این سوخت انجام می دهند، مقداری بنزین نیز در باک خود داشته باشند تا در صورت لزوم، با زدن یک دکمه، سوخت استفاده شده توسط موتور را از سی ان جی به بنزین تغییر بدهند.
اما با توجه به این موضوع نیز، گاز طبیعی همچنان مزیت های بیشتری نسبت به بنزین دارد. استفاده از این گاز ارزان تر است و آلودگی کمتری وارد محیط زیست می کند. یکی دیگر از کاربردهای متان، استفاده آن به عنوان سی ان جی و سوخت اتومبیل بود که در این مقاله بررسی شد. در ادامه به کاربردهای دیگر این گاز پرداخته می شود.
نقش متان در تولید و سنتز کردن استیک اسید
استیک اسید یا همان اتانوییک اسید، یک کربوکسیلیک اسید دو کربنه می باشد. فرمول شیمیایی آن CH3COOH می باشد که آن را با استفاده از متانول و کربن مونو کسید به دست می آورند.
در واقع این ماده که یک کربوکسیلیک اسید می باشد و دارای گروه عاملی کربوکسیلیک اسید در فرمول خود است، از واکنش متانول و کربن مونوکسید حاصل می شود. متانول نیز یک الکل تک عاملی است که حاصل واکنش متان با اکسیژن در شرایط خاص می باشد. در نتیجه برای این که متانول لازم برای تولید استیک اسید حاصل بشود، باید ابتدا آن را از طریق متان تهیه کرد.
برای این منظور در شرایطی خاص، اکسیژن را با متان ترکیب می کنند و فراورده ی حاصل را که همان متانول می باشد، در تولید استیک اسید به کار می برند. فرمول شیمیایی متانول CH3OH یا CH4O می باشد که بدیهی است، ترکیب های سازنده ی آن متان و اکسیژن می باشد.
البته در تهیه این ماده، اکسیژن به صورت هیدروکسید و یا همان OH استفاده می شود. در نتیجه بعد از تولید متانول از طریق متان، از آن برای تولید استیک اسید استفاده می شود که یک راه خوب برای تولید استیک اسید می باشد. البته راه های دیگری هم برای این کار وجود دارد که یکی از آن ها تخمیر کردن اتانول است.
اما روشی که در آن از متان استفاده می شود و متان در تولید آن نقش دارد، استفاده از متانول و کربن مونوکسید می باشد. در نتیجه متان در تولید استیک اسید و سنتز کردن آن نیز نقش دارد و یکی از کاربردهای گاز متان، این موضوع می باشد.
تولید متانول با گاز متان
همان طور که گفتیم، متانول ترکیب متان و اکسیژن می باشد که کاربردهای زیادی دارد. متانول الکل صنعتی می باشد و استفاده های زیادی از آن در صنعت می شود.
متان ماده ی اصلی تولید متانول می باشد که از واکنش آن با اکسیژن در شرایطی خاص، متانول حاصل می شود. از متانول استفاده های زیادی در پتروشیمی می شود. به عنوان مثال از آن استفاده می شود تا فرمالیدهایی تولید شود که در ساخت ام دی اف نقش دارند.
همچنین از متانول استفاده می شود تا ملامین هایی تهیه شود که کاربرد صنعتی دارند و به عنوان مثال در پریزها و کلیدها استفاده می شود. از کاربردهای معروف متانول که پیشتر نیز به آن اشاره شد، استفاده از آن برای تولید استیک اسید می باشد.
همچنین با استفاده از متانول ماده ای تولید می شود که باعث ارتقا یافتن آرام سوزی بنزین می شود و درجه ی آن را افزایش می دهد و باعث پیشرفت آن می شود.
از متانول استفاده می شود تا دی متیل تولید شود که می توان آن را یک جایگزین برای سوخت دیزل در نظر گرفت. از دیگر کاربردهای متانول می توان به مخلوط کردن آن با بنزین برای استفاده به عنوان مکمل سوخت خودرو و اتومبیل اشاره کرد.
این موارد، کاربردهای متانول بود که بدون وجود متان نمی توان به آن دست یافت و یکی از کاربردهای متان، تولید متانول می باشد که سود بسیار زیادی برای صنعت دارد.
جمع بندی
گاز متان کاربردهای بسیاری دارد و یکی از پر مصرف ترین گازها می باشد. از متان، هم در صنایع مختلف استفاده می شود و هم استفاده ی شخصی و خانگی دارد. در این مقاله بررسی شد که کاربرد گاز متان چیست و چه استفاده هایی از آن در صنایع مختلف می شود.
از اینکه تا انتهای پست کاربرد گاز متان چیست با ما همراه بودید متشکریم.
بدون دیدگاه