A földgáz felhasználása, összetétele, keletkezése és kitermelése
A földgáz színtelen, szagtalan gáz – pontosabban több gáz gyúlékony elegye. A szénnel, kénnel és kőolajjal együtt a fosszilis tüzelőanyagok közé tartozik. Legfontosabb tulajdonsága pontosabban ebben rejlik: elégetése jelentős mennyiségű energiát szabadít fel.
Ezen jellegéből kifolyólag használjuk többek között:
-
Fűtéshez
-
Villamosenergia előállításához
-
Járművek üzemanyagaként
Hátránya viszont, hogy nem megújuló energiaforrás, és kis mennyiségben szennyező égéstermékeket tartalmaz.
De pontosan hogyan történik a földgáz keletkezése és kitermelése, miként fest a földgáz összetétele, és hogyan fest a földgáz felhasználása?
A földgáz keletkezése
A földgázmezők ezért a földfelszín alatt találhatóak legalább néhány méteres, de legfeljebb 5 kilométeres mélységben. Az ilyen mezőkön legtöbbször kőolaj is fellelhető, de előfordul, hogy tisztán földgázt tartalmazó mezőket találnak.A fosszilis energiahordozókat a nem megújuló energiaforrások közé soroljuk, hiszen korábban lebomlott állatok és növények maradványaiból származik. Ezek a maradványok a föld alatt vagy a tengerek mélyén évmilliók alatt alakulnak át földgázzá, amely a kőzetrepedéseken keresztül nagy kiterjedésű mezőkbe áramlik.
A világ legnagyobb földgázmezői a Közel-Keleten, Oroszországban, Kelet-Európában és Afrikában találhatók. A magyar földgázkészlet nem számottevő, ezért jelentős importra szorulunk, amely nemzetközi csőhálózatokon jut el hozzánk, elsősorban Oroszországból.
A földgáz kitermelése
Ehhez sok eszközre és eljárásra van szükségük, a termelő platformok felállításától kezdve a mélyfúrások kivitelezésén át a gyűjtővezetékek kiépítéséig.A földgázmezők feltárása rengeteg forrást, pénzt és időt emészt fel, ezért a kitermelő cégek arra törekednek, hogy minél nagyobb hatékonysággal találjanak kőolajat vagy földgázt.
Földünk felszínének nagy részét víz borítja, ezért elengedhetetlen, hogy a szárazföldi fúrások mellett (onshore) a part menti vizek alatt is megpróbáljanak földgázt találni (offshore). Az ilyen feltáró fúrásokhoz a tengerfenékhez rögzített vagy úszó fúrószigeteket használnak.
A fúrás közben különböző keménységű és vastagságú kőzeteken kell áthatolnia a fúrónak, ezért a fúrófejet is folyamatosan cserélni kell annak függvényében, hogy mi mutatkozik a leghatékonyabb megoldásnak az adott kőzettípushoz. Mindezek ellenére ma már a földgáz kitermelése viszonylag egyszerűnek és problémamentesnek nevezhető, hiszen akár 10 ezer méteres mélységig is képesek eljutni a szakemberek.
Emellett az elektromos áramhoz képest a földgáz szállítása is hatékonyabban kivitelezhető nagy távolságra – nem beszélve a tárolhatóságáról.
Fontos azonban tudni, hogy a földgáz tiszta állapotában még nem alkalmas a felhasználásra, ehhez ugyanis meg kell változtatni az összetételét.
A földgáz összetétele
Mielőtt a gáz alkalmassá válna a mindennapi felhasználásra, egy folyadékkal keverik össze, aminek nyersolaj a neve. Ennek során a legtöbb mellékterméket kivonják belőle, mint például:
-
Propán
-
Etán
-
Bután
Ennél azonban sokkal több gázból tevődik össze. Így fest pontosan a földgáz összetétele:
-
Metán 97%
-
Etán 0,919%
-
Propán 0,363%
-
Bután 0,162%
-
Szén-dioxid 0,527%
-
Oxigén 0-0,08%
-
Nitrogén 0,936%
-
Egyéb nemesgázok
A kivont melléktermékeket fel lehet használni máshol – a földgáz pedig majdnem elnyeri végső, a mindennapokban is felhasználható formáját.
Ezt azonban még egy fontos lépés előzi meg, hiszen a földgáz színtelen és szagtalan anyag, és bár nem mérgező, rendkívül gyúlékony. A balesetek elkerülése végett ezért szagosítják, hogy könnyen felismerhetővé tegyék a gázszivárgást. Ezek után kialakul a földgáz új összetétele – így jut el a végfelhasználókhoz.
A földgáz felhasználása
A földgáz felhasználhatósága meglehetősen széleskörű. Földgázt (is) használunk az alábbi folyamatokhoz:
-
Áramtermelés
-
Fűtés
-
Hűtés
-
Járművek hajtása
-
Gyártás
Ezáltal a földgáz használható:
-
Főzéshez
-
Vízmelegítéshez
-
Légkondicionáló berendezések működtetéséhez
-
Ruhaszárításhoz
-
Akár a tűz meggyújtásához is
A gáznak tökéletes égés esetén kék lángja van – mindenfajta káros égéstermék, korom vagy hamu nélkül.
Mivel nem megújuló energiaforrás, az emberiségnek a számítások alapján már csak 30-60 évre elegendő földgáztartaléka maradt.
Ezt követően nagy valószínűséggel a megújuló energiaforrások veszik át a földgáz szerepét, ilyen például a napenergia.
Konklúzió
A földgáz keletkezése nagyon lassú folyamat, évmilliók kellenek hozzá, valamint lebomló növényi és állati maradványok. Nem megújuló energiaforrás, ezért gyorsabban elfogy, mint amilyen gyorsan új keletkezne. A legfrissebb kalkulációk alapján már csak 30-60 évre elegendő földgáztartalékaink vannak.
A földgáz kitermelése viszonylag egyszerűnek és problémamentesnek mondható, de a tiszta állapota még nem alkalmas a mindennapi földgáz felhasználáshoz. Ehhez nyersolajat és szagosítót adnak hozzá, illetve kivonják a melléktermékeket – így jut el csőhálózatokon keresztül a végfelhasználókhoz.
A földgáz felhasználása rendkívül sokrétű lehet, az autók tankolásától kezdve a fűtésen és hűtésen át a villamosenergia előállításáig szinte mindenhez használható. Az amerikai energiafogyasztás mintegy 25 százalékát teszi ki.