مصادر غاز الميثان
إن غاز الميثان هو غاز عديم الرائحة واللون، وهو أبسط مركب من عائلة الألكانات، ويرمز له بالصيغة الكيميائية CH4، كما يعد أحد أفضل غازات الدفيئة التي تساعد على تسخين جو الأرض، وله عدد من المصادر الطبيعية؛ فهو ينتج في الطبيعة من العمليات البركانية والفتحات الموجودة في قيعان المحيطات والرواسب الموجودة على طول الهوامش القارية وتحت الجليد في القطبين الشمالي والجنوبي، كما أنه يتواجد في مناجم الغاز، وينتج من عمليات الهضم في النمل الأبيض، ومن عمليات التحلل البكتيري اللاهوائي للمواد النباتية تحت الماء، أما الأنشطة البشرية التي تساهم في إنتاجه فتشمل عمليات إدارة النفايات وإنتاج وحرق الغاز الطبيعي والفحم وسيتحدث هذا المقال عن كيفية إنتاج غاز الميثان من روث الحيوانات.[١]
كيفية إنتاج غاز الميثان من روث الحيوانات
يسعى العالم حول إيجاد طرق بديلة لإنتاج الطاقة لتحل محل الطرق التقليدية التي تؤدي إلى تلويث البيئة، فهنالك العديد من مصادر الطاقة النظيفة التي تتم دراستها حاليًا كطاقة الشمس والرياح والوقود الحيوي، إذ يمكن الاعتماد على الوقود الحيوي لإنتاج غاز الميثان من روث الحيوانات وخصوصًا من مخلفات الأبقار، حيث إن مليون متر مكعب من المخلفات الحيوانية السائلة من الممكن أن تنتج 20 متر مكعب من الغاز الحيوي[٢]، وكيفية إنتاج غاز الميثان من روث الحيوانات تتم عادةً بالخطوات الآتية:
- تجمع مخلفات الحيوانات وخاصةً روث الأبقار وتخلط مع أي بقايا زراعية عضوية أخرى في المزارع داخل آلات هاضمة.[٣]
- يوفر هذا الخليط بيئة مناسبة لتكاثر الكائنات الحية الدقيقة ونموها مما يؤدي إلى حدوث عدد من العمليات الكيميائية التي تؤدي إلى إنتاج غاز الميثان من روث الحيوانات في النهاية، وهذه العمليات تشمل ما يأتي:[٤]
- تحليل المركبات العضوية المعقدة كالكربوهيدرات والدهون والبروتينات لتنتج مواد أبسط كالسكريات والأحماض الأمينية والدهنية.
- تحويل المواد العضوية البسيطة السابق ذكرها إلى حموض دهنية متطايرة.
- تفاعلات كيميائية تحول هذه الحموض إلى حمض الأسيتيك وغاز الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون و أيونات الأمونيوم وغيرها.
- تحول نواتج التفاعل السابق إلى غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون.
- تجمع غازات الميثان الناتجة في محركات لتحويلها إلى طاقة والتي غالبًا ما تكون كافية لتلبية احتياجات المزرعة من الطاقة، حيث إن مزرعة بها حوالي 1000 بقرة تنتج 250-300 كيلو واط من الكهرباء يوميًا مما يكفي لإنارة 300 منزل.[٣]
فوائد غاز الميثان
بعد الحديث عن كيفية إنتاج غاز الميثان من روث الحيوانات يمكن الحديث عن فوائده، ومن الممكن أن يتكون غاز الميثان نتيجة تخمير المواد العضوية أو عمليات تقطير الفحم والغاز الطبيعي، حيث إن الميثان هو المكون الرئيس للغاز الطبيعي، واحتراق هذا الغاز يولد طاقة يمكن استخدامها في العديد من الصناعات والمجالات، وفي ما يأتي ذكر لبعض استخداماته:
- مكون أساسي في الأنسجة والأسمدة والبلاستيك والمواد المضادة للتجمد.[٥]
- مصدر مهم لشركات تصنيع الأوراق والأغذية والزجاج والأحجار ومصافي البترول، فقد يستخدم لتجفيف أو صهر أو تعقيم المنتجات المختلفة.[٥]
- إنتاج الطاقة لعمليات الطهي وتدفئة المنازل وتبريدها.[٥]
- إنتاج الكهرباء.[٥]
- إنتاج غاز الهيدروجين الذي يحول إلى أمونيا والتي تستخدم في تصنيع المتفجرات والأسمدة.[١]
- تصنيع مواد كيميائية مختلفة كالميثانول والكلوروفورم ورابع كلوريد الكربون.[١]
- تعزيز المطاط المستخدم في الإطارات عند حرقه غير الكامل لينتج الكربون الأسود.[١]
المراجع
- ^ أ ب ت ث "Methane", www.britannica.com, Retrieved 10-8-2019. Edited.
- ↑ "Methane fermentation process for utilization of organic waste", www.researchgate.net, Retrieved 10-8-2019. Edited.
- ^ أ ب "Turning Cow Manure into Energy", large.stanford.edu. Edited.
- ↑ "Stages of Anaerobic Digestion (methane fermentation process) ", www.researchgate.net, Retrieved 10-8-2019. Edited.
- ^ أ ب ت ث "Uses of Methane Natural Gas", sciencing.com, Retrieved 10-8-2019. Edited.
