La nostra terra è ricca di risorse naturali e una di queste risorse è il gas naturale. Si forma nelle profondità della terra da sostanze organiche di origine animale sotto l'influenza delle alte temperature.
Gli organismi viventi che morirono e affondarono nel fondo del mare penetrarono in un ambiente dove non si decomposero a causa dell'ossidazione e non furono distrutti dai microbi. I depositi di tali organismi formavano sedimenti di limo. Nel corso dei movimenti geologici, i sedimenti si depositarono a grandi profondità marine. Là sotto l'influenza alta temperatura e la pressione, nel corso di diversi milioni di anni, ebbe luogo un processo in cui il carbonio presente nei sedimenti si trasformò in idrocarburi. Hanno ereditato questo nome perché la composizione delle molecole comprende carbonio e idrogeno. Gli idrocarburi ad alto peso molecolare sono sostanze liquide da cui si ottiene il petrolio e con piccole molecole: gas. Creano gas naturale. Ma il gas si forma sotto l'influenza di pressioni e temperature più elevate rispetto al petrolio.
Per questo motivo, nei giacimenti dove si trova il petrolio, è costantemente presente anche il gas naturale.
Dopo qualche tempo i depositi si depositarono ancora più in profondità, poiché erano ricoperti da un ampio strato di rocce sedimentarie.
Il gas naturale comprende una miscela di gas. La sua parte principale (circa il 98%) è il metano. Oltre al metano, il gas naturale comprende propano, butano, etano, nonché piccole quantità di azoto, anidride carbonica, idrogeno e idrogeno solforato.
Il gas naturale si trova nelle viscere della terra, la cui profondità può variare da uno a diversi chilometri. Nelle profondità della terra il gas si trova sotto forma di vuoti microscopici, i cosiddetti pori. I pori sono collegati tra loro da canali invisibili ad occhio nudo. Attraverso questi canali, il gas fluisce dai pori con pressione maggiore ai pori con pressione minore.
Il gas viene prodotto utilizzando i pozzi. Esce dalle viscere della terra attraverso i pozzi. Ciò è dovuto al fatto che il gas naturale nell'intercalare è sotto pressione, che è molte volte superiore alla pressione atmosferica. Pertanto, la leva per estrarre il gas naturale da grandi profondità è la differenza di pressione tra l'intercalare e il sistema di raccolta.
Al momento, il gas naturale è ampiamente utilizzato nei combustibili e nell’energia, nonché nell’industria chimica.
Il gas naturale è anche ampiamente utilizzato come combustibile economico nelle case per l’acqua calda, il riscaldamento e la cucina. Viene utilizzato come combustibile per centrali termiche, caldaie e automobili. Il gas naturale è uno dei migliori tipi di combustibile per le esigenze industriali e domestiche. Il valore di questo gas come combustibile risiede anche nel fatto che si tratta di un combustibile minerale rispettoso dell'ambiente. Durante la combustione si forma una quantità notevolmente inferiore di sostanze nocive rispetto ad altri tipi di carburante. Perché il gas naturale è considerato una delle principali fonti di energia nelle attività umane.
Nell'industria chimica viene utilizzato come materia prima per l'estrazione di diverse sostanze organiche, come gomma, plastica, ecc. È stato l'uso del gas naturale che ha permesso di sintetizzare un gran numero di sostanze chimiche che non esistono in natura, come il polietilene.
Inizialmente, le persone non conoscevano le proprietà benefiche del gas naturale. Sempre presente durante la produzione dell'olio. Un tempo veniva semplicemente bruciato nel luogo di estrazione. A quel tempo, il trasporto e la vendita di gas naturale non erano redditizi, ma dopo un po 'di tempo furono trovati modi efficaci per trasportare il gas naturale all'acquirente, il principale dei quali è il gasdotto. Inoltre, viene utilizzato il metodo di trasporto del gas liquefatto mediante apposite navi cisterna. Il gas liquefatto è considerato più sicuro durante il trasporto e lo stoccaggio rispetto al gas compresso.
Definizione
Gas naturaleè un minerale allo stato gassoso. È ampiamente usato come combustibile. Ma il gas naturale stesso non viene utilizzato come combustibile, i suoi componenti vengono separati da esso per un uso separato.
Composizione del gas naturale
Fino al 98% del gas naturale è metano, comprende anche gli omologhi del metano: etano, propano e butano. A volte possono essere presenti anidride carbonica, idrogeno solforato ed elio. Questa è la composizione del gas naturale.
Proprietà fisiche
Il gas naturale è incolore e inodore (se non contiene idrogeno solforato), è più leggero dell'aria. Infiammabile ed esplosivo.
Di seguito sono riportate le proprietà più dettagliate dei componenti del gas naturale.
Proprietà dei singoli costituenti del gas naturale (considerare la composizione dettagliata del gas naturale)
Metano(CH4) è un gas incolore, inodore, più leggero dell'aria. Infiammabile, ma può comunque essere conservato con sufficiente facilità.
Etano(C2H6) è un gas incolore, inodore e incolore, leggermente più pesante dell'aria. Anche combustibile, ma non utilizzato come combustibile.
Propano(C3H8) è un gas incolore, inodore, velenoso. Ha una proprietà utile: il propano si liquefa a bassa pressione, il che rende facile separarlo dalle impurità e trasportarlo.
Butano(C4H10) - simile nelle proprietà al propano, ma ha una densità maggiore. Due volte più pesante dell'aria.
Diossido di carbonio(CO2) è un gas incolore, inodore e dal sapore acido. A differenza degli altri componenti del gas naturale (ad eccezione dell'elio), l'anidride carbonica non brucia. L’anidride carbonica è uno dei gas meno tossici.
Elio(He) - incolore, molto leggero (il secondo dei gas più leggeri, dopo l'idrogeno) senza colore e odore. Estremamente inerte, in condizioni normali non reagisce con nessuna delle sostanze. Non brucia. Non è tossico, ma a pressione elevata può causare anestesia, come altri gas inerti.
idrogeno solforato(H2S) è un gas pesante incolore con odore di uova marce. Molto velenoso, anche a concentrazioni molto basse provoca la paralisi del nervo olfattivo.
Proprietà di alcuni altri gas che non fanno parte del gas naturale ma hanno usi simili a quelli del gas naturale
Etilene(C2H4) - Un gas incolore con un odore gradevole. È simile nelle proprietà all'etano, ma differisce da esso per la minore densità e infiammabilità.
Acetilene(C2H2) è un gas incolore estremamente infiammabile ed esplosivo. Con una forte compressione, può esplodere. Non viene utilizzato nella vita di tutti i giorni a causa dell'altissimo rischio di incendio o esplosione. L'applicazione principale è nei lavori di saldatura.
Applicazione
Metano utilizzato come combustibile nelle stufe a gas.
propano e butano come carburante in alcuni veicoli. Anche gli accendini sono riempiti con propano liquefatto.
Etano viene utilizzato raramente come combustibile, il suo utilizzo principale è la produzione di etilene.
Etileneè una delle sostanze organiche più prodotte al mondo. È una materia prima per la produzione di polietilene.
Acetilene utilizzato per creare una temperatura molto elevata in metallurgia (riconciliazione e taglio dei metalli). Acetileneè molto combustibile, quindi non viene utilizzato come carburante nelle automobili, e anche senza questo è necessario rispettare rigorosamente le condizioni per il suo stoccaggio.
idrogeno solforato, nonostante la sua tossicità, viene utilizzato in piccole quantità nei cosiddetti. bagni al solfuro. Usano alcune delle proprietà antisettiche dell'idrogeno solforato.
La principale proprietà utile elioè la sua densità molto bassa (7 volte più leggero dell'aria). Palloncini e dirigibili riempiti di elio. L'idrogeno è persino più leggero dell'elio, ma allo stesso tempo combustibile. I palloncini ad elio sono molto popolari tra i bambini.
Tossicità
Diossido di carbonio. Anche grandi quantità di anidride carbonica non influiscono in alcun modo sulla salute umana. Tuttavia impedisce l'assorbimento dell'ossigeno quando il contenuto nell'atmosfera è compreso tra il 3% e il 10% in volume. A questa concentrazione iniziano il soffocamento e persino la morte.
Elio. L'elio è completamente non tossico in condizioni normali a causa della sua inerzia. Ma con l'aumento della pressione, si verifica la fase iniziale dell'anestesia, simile all'effetto del gas esilarante *.
idrogeno solforato. Le proprietà tossiche di questo gas sono eccezionali. Con un'esposizione prolungata all'olfatto, si verificano vertigini e vomito. Anche il nervo olfattivo è paralizzato, quindi c'è l'illusione dell'assenza di idrogeno solforato, ma in realtà il corpo semplicemente non lo sente più. L'avvelenamento da idrogeno solforato si verifica a una concentrazione di 0,2-0,3 mg / m3, una concentrazione superiore a 1 mg / m3 è fatale.
processo di combustione
Tutti gli idrocarburi, quando completamente ossidati (eccesso di ossigeno), rilasciano anidride carbonica e acqua. Per esempio:
CH4 + 3O2 = CO2 + 2H2O
Con incompleto (mancanza di ossigeno) - monossido di carbonio e acqua:
2CH4 + 6O2 = 2CO + 4H2O
Con una quantità ancora minore di ossigeno viene rilasciato carbonio finemente disperso (fuliggine):
CH4 + O2 = C + 2H2O.
Il metano brucia con una fiamma blu, l'etano - quasi incolore, come l'alcol, il propano e il butano - giallo, l'etilene - luminoso, il monossido di carbonio - azzurro. Acetilene: giallastro, fuma fortemente. Se in casa hai un fornello a gas e invece della solita fiamma blu vedi quella gialla, sappi che il metano è diluito con il propano.
Appunti
Elio, a differenza di qualsiasi altro gas, non esiste allo stato solido.
Gas esilaranteè il nome banale del protossido di azoto N2O.
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29.12.2017
Il gas naturale è il vettore energetico più prezioso ed è un tipo di carburante rispettoso dell'ambiente. La produzione di gas aumenta ogni anno, il che è associato alla crescita della produzione industriale e all'aumento della popolazione del pianeta.
Il più grande importatore di gas è la Russia. La maggior parte del gas russo viene fornito tramite gasdotti. Fondamentalmente va in Europa. La maggior parte del gas va in Germania (39,8 miliardi di mc), Turchia (26,2 miliardi di mc) e Italia (24,9 miliardi di mc). Una piccola parte del gas russo sotto forma di gas naturale liquefatto va al Giappone e alla Corea del Sud.
Il carbone non cade automaticamente sulla superficie della terra. I metodi di estrazione dipendono in gran parte dalla profondità della sedimentazione. Esistono due tipi di miniere: di cava e di miniera sotterranea. Le miniere sotterranee sono sistemi di tunnel che tagliano i sedimenti. Il metodo aperto prevede l'apertura graduale degli strati che ricoprono i depositi carboniosi. Può essere utilizzato quando il carbone si trova a una profondità molto bassa.
Per alcuni paesi, questo è un modo per diversificare le fonti di approvvigionamento di gas e garantire l’indipendenza energetica. La copertura del picco di gas a breve termine richiede da 3 a 4 settimane all'anno utilizzando sistemi di condensazione del gas naturale proveniente da gasdotti o impianti alimentati da fonti esterne: da un impianto di denitrificazione o da un impianto complesso mobile. I paesi europei che utilizzano questa soluzione sono Germania, Regno Unito, Paesi Bassi e Belgio. Automobili: autobus, locomotive, elicotteri e aerei supersonici. L’interesse per il gas naturale liquefatto come carburante per motori è particolarmente elevato nei paesi ad alta densità di popolazione. Ciò è dovuto alla necessità di proteggere l'atmosfera dai componenti tossici contenuti negli scarichi delle auto. Questa soluzione è utilizzata in Francia, Gran Bretagna e anche in Giappone. Combustibile per centrali elettriche. Esempi di questo utilizzo si possono trovare in Francia.
- Fornitura di gas naturale agli utenti finali.
- Esempi di tali soluzioni si possono trovare in Germania e nel Regno Unito.
Il ruolo del gas nel mondo moderno
Le risorse energetiche svolgono un ruolo di primo piano nell’economia moderna. Un indicatore dello sviluppo dell'economia di ciascuno stato è il livello di consumo delle risorse energetiche da parte sua. La loro importanza è testimoniata dal fatto che oltre il 70% dei minerali estratti sono classificati come risorse energetiche. Uno dei tipi più importanti di risorse energetiche è il gas naturale. Attualmente, la quantità di gas nel bilancio energetico del pianeta è di circa il 25% ed entro il 2050 aumenterà fino al 30%.
È pulito, costa poco ed è molto. Grazie alle tecnologie di fratturazione e perforazione orizzontale, l’America è diventata il leader mondiale nella produzione di gas naturale. Inoltre, si estende a 60 milioni di case in America. Allora perché oggi non viene utilizzato come carburante per i veicoli? Il gas naturale non viene utilizzato per due motivi: carburante e stoccaggio. I veicoli a gas naturale sono abbastanza diffusi in tutto il mondo e oggi vengono utilizzati da circa 20 milioni di persone.
L'imballo della trasmissione a cilindro è insufficiente e poco pratico, come mostrato nella foto a destra. La comodità regna sovrana in America e in molti altri paesi sviluppati. Gli americani non compreranno un'auto con così tanti compromessi in termini di spazio nel bagagliaio, autonomia o spazio da riempire.
I maggiori consumatori di gas sono gli Stati Uniti (646 miliardi di metri cubi, 2009) e la Russia (389,7 miliardi di metri cubi). Il loro consumo di gas rappresenta rispettivamente il 22% e il 13,3% del consumo mondiale di gas.
Poiché il ruolo di una risorsa energetica come quella nell'economia mondiale è molto ampio, anche i paesi importatori di gas sono di grande importanza. Per le stime delle importazioni di gas è possibile utilizzare l’ultima compilazione statistica della British Petroleum, pubblicata a metà dello scorso anno.
La forma naturale per lo stoccaggio ad alta pressione è una sfera o più, in realtà un cilindro. Tuttavia, il volume racchiuso attorno alla bombola viene sprecato poiché non può essere utilizzato per immagazzinare gas. Un serbatoio non cilindrico è chiamato serbatoio "coerente". Una cisterna per gas compresso ad alta pressione comprimibile situata nella stessa posizione del veicolo in cui è immagazzinata la benzina ha ancora abbastanza gas per soddisfare l'autonomia di movimento desiderata.
Il nostro serbatoio per gas naturale compresso soddisferà le tue esigenze di stoccaggio e di guida! Questa forma è estremamente efficiente, che è strutturalmente ed efficientemente per lo stoccaggio di gas ad alta pressione ad alto volume. Questo dispositivo consente di rimuovere efficacemente l'idrogeno gassoso nella massa fusa.
Secondo questo documento, gli Stati Uniti sono al primo posto nella produzione di gas naturale, con una produzione di 687,6 miliardi di m³, ovvero il 20,5% di tutto il gas prodotto nel mondo.
Al secondo posto c'è la Russia con 604,8 miliardi di m³ (17,8%).
Va notato che l'emergere degli Stati Uniti al primo posto nella produzione di gas è associato allo sviluppo della tecnologia del gas di scisto in questo paese. Questa tecnologia prevede il pompaggio in un pozzo trivellato a una profondità compresa tra 500 e 3.000 m, passando attraverso uno strato di scisto, una soluzione acquosa ad alta pressione. Di conseguenza, si verifica la fratturazione idraulica e si formano delle crepe attraverso le quali il gas entra nel pozzo. Il costo principale di tale gas è piuttosto elevato, pertanto, a prezzi bassi, diventano non redditizi.
Il test di esplosione idrostatica consente alla camera di isolare la dispersione del serbatoio e di monitorare tutta l'energia associata ad un'esplosione idrostatica nonché ad un'esplosione di gas se il serbatoio non è riempito con gas pressurizzato. Il test del ciclo è un fattore chiave nel determinare la durata del serbatoio. La velocità dovrebbe essere di 10 cicli al minuto.
Utilizzando un serbatoio di stoccaggio veloce, è possibile valutare i processi, registrare la temperatura di riempimento e lo scarico per testare i modelli matematici precedenti. In generale, peggiore è il chilometraggio, migliore sarà il recupero degli investimenti a basso costo nel gas naturale.
Funzionalità di test sui serbatoi
Il test di esplosione idrostatica consente alla camera di isolare la dispersione del serbatoio e di monitorare tutta l'energia associata ad un'esplosione idrostatica nonché ad un'esplosione di gas se il serbatoio non è riempito con gas pressurizzato. Il test del ciclo è un fattore chiave nel determinare la durata del serbatoio. La velocità dovrebbe essere di 10 cicli al minuto.
Utilizzo del gas
Il gas naturale può essere utilizzato principalmente come combustibile nell’industria e in casa. Tuttavia, presenta una serie di vantaggi. Questi vantaggi del gas sono:
- completezza della combustione senza fuliggine e fumo;
- dopo la sua combustione non si forma cenere;
- facilità di accensione e regolazione della dimensione della fiamma;
- facilità di trasporto al consumatore;
- nessun prodotto di combustione nocivo.
La relativa convenienza della produzione di gas gioca un ruolo importante. Se confrontiamo il gas con il carbone, il costo di 1 tonnellata di gas in termini di carburante convenzionale sarà solo il 10% del costo del carbone.
Il gas viene utilizzato come combustibile nelle industrie metallurgiche, cementizie, leggere e alimentari dell'economia nazionale. Il gas viene utilizzato anche come materia prima per l'industria chimica. Spesso il gas sostituisce i combustibili convenzionali come carbone, olio combustibile o torba. Grazie all'elevata qualità del gas, il suo utilizzo aumenta l'efficienza produttiva. Ad esempio, nell'industria metallurgica, l'uso del gas può far risparmiare costoso coke, aumentare la produttività dei forni e migliorare la qualità del metallo prodotto. L'uso del gas nelle centrali termoelettriche può far risparmiare in modo significativo sul trasporto di carburante, aumentare il tempo di funzionamento delle caldaie, automatizzare il controllo della centrale elettrica e ridurre il numero di personale richiesto.
Recentemente, un'importante area di applicazione del gas è il suo utilizzo come carburante per le automobili. Questo approccio consente di ridurre del 40-60% l'emissione di sostanze nocive formate durante il funzionamento di un motore di automobile.
Per i vari settori dell’economia, il consumo di gas è approssimativamente così suddiviso:
- Il 45% del gas viene utilizzato nell'industria;
- Il 35% viene utilizzato nelle centrali termoelettriche;
- Il 10% del gas va al fabbisogno del settore abitativo e comunale.
Riserve di gas
A causa del grande ruolo svolto dal gas naturale nell’economia del pianeta, le riserve di gas sono di grande importanza. Allo stesso tempo, con 
I dati vengono aggiornati ogni anno. Esistono diverse fonti di informazione sulle riserve di gas emesse da organizzazioni rispettabili come la CIA, l'OPEC o la British Petroleum. Secondo queste informazioni, le riserve di gas esplorate e confermate sul pianeta ammontano a circa 185 trilioni di m³. Secondo gli scienziati, questa quantità di gas può essere sufficiente per gli abitanti del pianeta per 63 anni.
L'US Geological Survey ritiene che a queste riserve dovrebbero essere aggiunti circa 140 trilioni di m³ di riserve non ancora scoperte e 85 trilioni di m³ di riserve difficili da raggiungere. E in totale, come suggerisce questo servizio, potrebbero esserci circa 290 trilioni di m³ di riserve potenziali di gas sul pianeta, oltre a quelle esplorate e confermate.
La maggior quantità di riserve di gas esplorate si trova nel territorio della Russia (48,7 trilioni di m³), che rappresenta quasi un quarto del volume della Terra. Al secondo posto c’è l’Iran (34mila miliardi di m³), al terzo il Qatar (25mila miliardi di m³).
Giacimenti di gas naturale e metodi di estrazione
Vengono prese in considerazione l'ubicazione e le caratteristiche di un nuovo giacimento di gas condensato nella Siberia occidentale. Il nuovo giacimento è stato sviluppato da OAO Arktikgaz, una filiale di giganti come Gazprom e Novatek. Possibili problemi ambientali considerati
Il giacimento Ety-Purovskoye (che significa petrolio) è il più grande tra gli analoghi nella parte degli Urali della Federazione Russa. Esso…
Vengono prese in considerazione le possibilità e le prospettive per lo sviluppo del giacimento di petrolio e gas Yuzhno-Russkoye nella Siberia occidentale. Sono state valutate le conseguenze della produzione di gas per l'ecologia dell'area
Recentemente, Gazprom è interessata a consolidare gli asset nel settore del gas. La società ha già acquisito quote di Novatek e Sibneftegaz. Il giacimento di gas condensato di South Tambeyskoye potrebbe essere nelle mani di un monopolista
Dopo aver ottenuto la licenza in seguito al fallimento della RUSIA Petroleum quattro anni fa, Gazprom è all'inizio dello sviluppo del giacimento di gas condensato di Kovykta
A seicento chilometri dalla costa settentrionale della Russia, nei ghiacci del Mare di Barents, fervono i preparativi per lo sviluppo del più grande giacimento di gas: Shtokman
Una giovane impresa con un grande potenziale tecnologico sviluppa con successo un campo regolamentato di gas naturale e condensati di gas
Il giacimento di gas condensato Medvezhye, unico in termini di riserve di gas, si trova sul territorio dell'Okrug autonomo di Yamalo-Nenets. La gara per la ricostruzione di questo famoso campo è stata vinta da CJSC Stroytransgaz
Un articolo sulle caratteristiche della produzione di gas nel giacimento di gas naturale di Bovanenkovo. Vengono considerate le caratteristiche principali, le fasi di sviluppo, le sfumature dello sviluppo
La Russia ha diverse dozzine di giacimenti di petrolio e gas. La maggior parte si trova nelle viscere dei mari artici e il processo di sviluppo è complicato da condizioni climatiche specifiche
Yamburg è uno dei più grandi complessi di produzione di gas della Siberia occidentale
Confrontando l’impatto del gas naturale con quello di altri tipi di carburante, il gas naturale produce meno gas serra. Ciò è dovuto alla sua composizione chimica e al maggiore trasferimento di calore. Tuttavia, la combustione del gas naturale produce anche composti ad effetto serra. Ad esempio, in 30 anni, la quantità di emissioni di carbonio associate all’uso del gas naturale è raddoppiata.
La colpa principale di ciò è da imputare ai paesi con un’industria sviluppata. Quindi gli Stati Uniti emettono il 20% del totale, i paesi europei il 18% e la Russia il 15%.
Le nuove tecnologie minerarie possono arrecare danni all’ambiente in caso di utilizzo imprudente. In primo luogo, si tratta della possibilità di contaminazione delle acque sotterranee con sostanze chimiche, in secondo luogo, della possibilità di microterremoti nei siti di fratturazione idraulica e, in terzo luogo, della possibilità di perdita di metano, che è un gas serra, nell'atmosfera. Tutto ciò richiede un'attenta preparazione per la perforazione dei pozzi e l'analisi delle conseguenze di tale metodo di produzione del gas.
conclusioni
- Con lo sviluppo dell'economia mondiale è necessaria una grande quantità di risorse energetiche, come il gas naturale.
- Uno dei maggiori produttori e importatori di gas è la Russia.
- Sul pianeta esistono grandi riserve di gas e quasi un quarto di queste si trova sul territorio della Russia.
- Per migliorare l'ecologia della Terra è necessario ottimizzare le tecnologie di utilizzo del gas al fine di ridurre le emissioni di gas serra.
Il gas naturale è necessario non solo per cucinare, riscaldare la casa e generare elettricità. Possono anche guidare un'auto. Il gas naturale come combustibile è molto più economico e più rispettoso dell’ambiente rispetto ai prodotti petroliferi.
Philippe Lebon è stato uno dei primi a utilizzare il combustibile gassoso. Nel 1801 ricevette un brevetto per un progetto in cui gas e aria vengono compressi da compressori separati e miscelati in una camera speciale. Nel 1860, l'inventore francese Etienne Lenoir progettò il primo motore a gas a combustione interna praticamente utilizzabile. Ha avuto l'idea di accendere la miscela gas-aria nel motore utilizzando una scintilla elettrica.
L'antenato della moderna automobile a gas, un carro semovente con motore a combustione interna, funzionava con gas di illuminazione (ottenuto per distillazione secca di alcuni tipi di carbone). Nel 1894, nella città tedesca di Dessau, il gas naturale veniva utilizzato come carburante per il trasporto ferroviario. Tuttavia, nel XIX secolo i trasporti alimentati a gas non si diffusero.
Tra la fine degli anni '40 e l'inizio degli anni '50 del XX secolo, nell'URSS furono prodotti veicoli a mongolfiera alimentati a metano e fu sviluppata una rete di stazioni di rifornimento di metano. Ma il livello iniziale di fornitura di gas e il volume relativamente piccolo di produzione di gas a quel tempo non consentivano l’espansione dell’uso di tale trasporto.
Che tipo di gas viene utilizzato per riempire l'auto
Per il rifornimento dei veicoli vengono utilizzati diversi tipi di gas liquefatti: metano (gas naturale), propano, butano e loro miscele (i cosiddetti gas idrocarburi). Inoltre, il metano viene utilizzato anche in forma compressa (compressa). Questo articolo si concentrerà specificamente sul gas naturale come carburante per automobili. Per ottenere un gas compresso, il metano viene compresso utilizzando un compressore. Il suo volume è ridotto di 200-250 volte.
Per ottenere gas naturale liquefatto, il gas naturale deve essere raffreddato ad una temperatura di -161,5 °C. Il volume del gas viene ridotto di 600 volte.
Perché il gas naturale è considerato un combustibile verde?
Nello scarico di un'auto alimentata dal "carburante blu", le sostanze nocive sono 5 volte inferiori rispetto a un'auto con motore a benzina. Questo è un grande vantaggio del gas naturale, perché i trasporti sono il principale inquinante atmosferico, soprattutto nelle grandi città. La conversione di automobili e autobus al gas naturale contribuirà a rendere l’aria più pulita e a migliorare l’ecologia delle città.
Come risparmiare facendo il pieno di metano
Oggi il metano in Russia costa circa 12 rubli al metro cubo (l’equivalente di un litro di benzina). Questo è 3 volte più economico della benzina, nonostante il gas naturale venga consumato in modo più economico. L’utilizzo del gas naturale è particolarmente vantaggioso nei trasporti pubblici, che ogni giorno percorrono lunghe distanze. Ad esempio, se 100 autobus vengono convertiti dal carburante convenzionale al metano, a causa della differenza nel prezzo del carburante per un anno si possono risparmiare 34 milioni di rubli.
Inoltre, il metano non contiene impurità, quindi non forma depositi nel sistema di alimentazione durante la combustione. Il motore a gas funziona più a lungo e in modo più efficiente.
Gas sicuro
Il gas naturale è il combustibile più sicuro oggi disponibile. In caso di incidente, il metano non si accumula nei recessi e non forma una miscela combustibile di vapori con l'aria. Poiché il gas è più leggero dell'aria, evapora immediatamente, quindi la sua fuoriuscita non è pericolosa.
Le bombole in cui è immagazzinato il metano hanno pareti molto spesse e resistenti. Durante la produzione vengono ripetutamente testati affinché i contenitori possano resistere alla pressione del gas.
Gas - nei motori
Oggi quasi tutte le principali case automobilistiche producono automobili a metano. I leader mondiali dell'industria automobilistica - Volvo, Audi, Chevrolet, Daimler-Benz, Iveco, MAN, Opel, Peugeot, Citroen, Scania, Fiat, Volkswagen, Ford, Honda, Toyota - offrono tutti auto di serie con motori funzionanti gas naturale compresso. Queste auto non sono in alcun modo inferiori alle tradizionali controparti a benzina e sono molto apprezzate dai proprietari di auto. Oggi nel mondo ci sono più di 17 milioni di veicoli alimentati a metano e questo numero continua a crescere.
Il gas naturale, costituito principalmente da metano (92-98%), è di gran lunga il carburante alternativo più promettente per le automobili. Il gas naturale può essere utilizzato come combustibile sia in forma compressa (compressa) che liquefatta.
Metano- l'idrocarburo più semplice, un gas incolore (in condizioni normali) inodore, la formula chimica è CH4. Leggermente solubile in acqua, più leggero dell'aria. Se utilizzati nella vita di tutti i giorni, nell'industria, gli odoranti (solitamente tioli) con uno specifico "odore di gas" vengono solitamente aggiunti al metano. Il metano è atossico e innocuo per la salute umana.
Estrazione e trasporto
Il gas si trova nelle viscere della Terra a una profondità compresa tra uno e diversi chilometri. Prima dell'inizio della produzione di gas, è necessario effettuare lavori di esplorazione geologica, che consentano di stabilire l'ubicazione dei giacimenti. Il gas viene prodotto utilizzando pozzi appositamente perforati a tale scopo in uno dei modi possibili. Molto spesso, il gas viene trasportato attraverso i gasdotti. La lunghezza totale dei gasdotti in Russia è di oltre 632 mila chilometri: questa distanza è quasi 20 volte la circonferenza della Terra. La lunghezza dei principali gasdotti in Russia è di 162.000 chilometri.
Utilizzo del gas naturale
Il campo di applicazione del gas naturale è piuttosto ampio: viene utilizzato per il riscaldamento degli ambienti, la cucina, il riscaldamento dell'acqua, la produzione di vernici, colle, acido acetico e fertilizzanti. Inoltre, il gas naturale in forma compressa o liquefatta può essere utilizzato come carburante per veicoli, macchine speciali e agricole, trasporti ferroviari e fluviali.
Gas naturale: carburante ecologico
Il 90% dell’inquinamento atmosferico proviene dai veicoli.
Il trasferimento dei trasporti al carburante ecologico - gas naturale - consente di ridurre le emissioni di fuliggine, idrocarburi aromatici altamente tossici, monossido di carbonio, idrocarburi insaturi e ossidi di azoto nell'atmosfera.
Quando si bruciano 1000 litri di carburante liquido per motori a base di petrolio, vengono emessi nell'aria 180-300 kg di monossido di carbonio, 20-40 kg di idrocarburi, 25-45 kg di ossidi di azoto insieme ai gas di scarico. Quando si utilizza gas naturale al posto del combustibile petrolifero, il rilascio di sostanze tossiche nell'ambiente si riduce di circa 2-3 volte per il monossido di carbonio, per gli ossidi di azoto - 2 volte, per gli idrocarburi - 3 volte, per il fumo - 9 volte e è assente la formazione di fuliggine, caratteristica dei motori diesel.
Gas naturale: carburante economico
Il gas naturale è il carburante per motori più economico. La sua lavorazione richiede costi minimi. Infatti, tutto ciò che bisogna fare con il gas prima di fare rifornimento a un'auto è comprimerlo in un compressore. Oggi il prezzo medio al dettaglio di 1 metro cubo di metano (che in termini di proprietà energetiche equivale a 1 litro di benzina) è di 13 rubli. Questo è 2-3 volte più economico della benzina o del gasolio.
Il gas naturale è un carburante sicuro
I limiti di infiammabilità di concentrazione* e temperatura** del gas naturale sono significativamente più alti di quelli della benzina e del gasolio. Il metano è due volte più leggero dell'aria e si dissolve rapidamente nell'atmosfera quando viene rilasciato.
Secondo la "Classificazione delle sostanze combustibili in base al grado di sensibilità" del Ministero delle situazioni di emergenza della Russia, il gas naturale compresso è classificato come il più sicuro, la quarta classe, e il propano-butano - la seconda.
* La formazione di una concentrazione esplosiva avviene quando il contenuto di vapori di gas nell'aria è compreso tra il 5% e il 15%. Nello spazio aperto non si verifica la formazione di una miscela esplosiva.
** Il limite inferiore di autoaccensione del metano è 650°C.
Gas naturale: carburante per motori tecnologicamente avanzato
Il gas naturale non forma depositi nel sistema di alimentazione, non lava via il film d'olio dalle pareti del cilindro, riducendo così l'attrito e riducendo
usura del motore.
La combustione del gas naturale non produce particelle solide e ceneri, che causano una maggiore usura dei cilindri e dei pistoni del motore
Pertanto, l'uso del gas naturale come carburante per motori consente di aumentare la durata del motore di 1,5-2 volte.
La tabella seguente riassume alcuni fatti su GNC e GNL:
Il gas è uno dei minerali più utilizzati. Viene utilizzato in molti ambiti della vita umana come combustibile e consente di svolgere compiti prima irraggiungibili. Il gas naturale, come il carbone o il petrolio, viene estratto dall'interno della terra mediante attrezzature speciali. Si è formato sotto l'influenza dell'alta temperatura e pressione dai resti di materia organica di origine animale nel corso di migliaia di anni.
Abbastanza eterogeneo, a seconda della posizione e di vari fattori esterni, può comprendere in diverse quantità: azoto, etano, butano, propano, idrogeno, idrogeno solforato, ecc.
Come viene utilizzato il gas nel mondo moderno?
Fondamentalmente il gas viene utilizzato come combustibile per automobili, centrali termiche, combustibile per il riscaldamento di locali residenziali e magazzini, nonché per il riscaldamento e la cucina. È ampiamente utilizzato nell'industria chimica, dei combustibili e dell'energia. Grazie al suo prezzo accessibile e all'assoluta compatibilità ambientale (il gas è considerato il combustibile minerale più innocuo in natura), viene utilizzato sia per le esigenze domestiche che per quelle industriali in tutto il pianeta.
Come viene utilizzato il gas naturale nell’industria chimica?
L'utilizzo del gas naturale nell'industria chimica ha permesso di sintetizzare sostanze come il polietilene che prima non esistevano in natura. Inoltre, viene utilizzato come materia prima per la creazione di una varietà di sostanze organiche: acidi, alcool, plastica, gomma, ecc.
Di per sé, il gas naturale è inodore e incolore. A causa di questa caratteristica, non può essere utilizzato nella sua forma pura, poiché le sue perdite saranno completamente invisibili. Per proteggere le persone, al gas vengono aggiunte sostanze che hanno un odore sgradevole, come l'etil mercaptano.
Come viene trasportato il gas naturale e dove viene utilizzato?
Naturale dai pozzi, dopo di che viene purificato da varie impurità, viene aggiunto un agente aromatizzante e immesso nella tubazione sotto una pressione di 75 atmosfere. Viene pompato attraverso il sistema di trasporto del gas fino alle stazioni di distribuzione, dalle quali viene inviato ai consumatori a una pressione molto più bassa.
Esiste anche un metodo per liquefare il gas naturale, che ne consente il trasporto tramite apposite cisterne. L'ulteriore utilizzo di tale gas non è diverso dalla versione precedente. Nel porto il gas viene pompato e immesso nel sistema di trasporto del gas.