الغاز الطبيعي هو مزيج من المواد الهيدروكربونية، ويتمتع بالعديد من الخصائص الفريدة. فما هي خصائص الغاز الطبيعي واستخداماته المتعددة؟ يتكون الغاز من مجموعة من الغازات، ويتم فصلها باستخدام الحرارة، حيث تتم عملية الفصل بين الأنواع المختلفة من الغازات. في هذه المقالة، سنستعرض كيفية تشكيل الغاز الطبيعي وخصائصه الأساسية.
خصائص الغاز الطبيعي
يمتاز الغاز الطبيعي بتعدد استخداماته وخصائصه الفريدة. أهم ما يميزه هو سهولة انضغاطه، حيث يأخذ شكل الحيز المتاح له، ويشغل مساحات أكبر بكثير مقارنة بالسوائل والمواد الصلبة التي يمكن تحويلها إلى غازات. يمكن تلخيص خصائص الغاز بشكل مفصل في النقاط التالية:
1 – خاصية الانضغاط
تُعتبر خاصية الانضغاط من المميزات البارزة للغازات، حيث يمكن ضغطه وتعبئته في أسطوانات نقل. يتم ذلك بسحب المكبس داخل الأسطوانة، مما يخلق فراغًا ويمكّن من سحب الهواء والغاز، ثم يُعاد كبس المكبس لضغط الغاز والهواء إلى حجم صغير جداً.
ضغط الغاز يُعبر عن النسبة بين حجمه قبل الكبس وبعده، وغالباً ما تصل نسبة الضغط في السيارات الحديثة إلى 1:9، وهي نسبة مرتفعة. بعد عملية الضغط، تبدأ شعلة الإشعال في الأسطوانة بالعمل، مما قد يؤدي إلى الانفجار وإخراج العوادم للتخلص منها خارج السيارة.
تفتقر السوائل إلى ميزة الانضغاط، نظراً لأن المسافات بين الجزيئات فيها أقل بكثير من تلك الموجودة في الغازات، كما أن المواد الصلبة يصعب ضغطها أيضاً، رغم وجود بعض المواد النادرة التي يمكن ضغطها مثل المطاط الطبيعي.
2 – خاصية التمدد
خاصية التمدد تُعتبر من المميزات الملفتة للغازات، حيث يمكنها الانتشار بسهولة في جميع أرجاء المكان الذي توجد فيه. على سبيل المثال، يمتاز غاز كبريتيد الهيدروجين برائحة تشبه رائحة البيض الفاسد، مما يبرز خاصية الانتشار هذه.
3 – حجم الغازات
توجد اختلافات واضحة بين أحجام الغازات والسوائل والمواد الصلبة. في حين يمكن أن تتشابه في الكتلة، فإنها تختلف بشكل كبير في الحجم. الغاز يشغل الحيز المتاح له، بينما لا يتغير حجم المواد الصلبة والسوائل بتغير الإناء أو المكان.
أهمية الغاز الطبيعي
بعد التعرف على خصائص الغاز الطبيعي، يمكن التنقل إلى استخداماته المتعددة. على الرغم من أن الغاز الطبيعي كان يُستخدم حتى نهاية الحرب العالمية الأولى والثانية كمصدر للطاقة، إلا أنه أصبح اليوم مصدراً رئيسياً للطاقة. نستعرض فيما يلي بعض استخداماته:
- يستخدم الغاز الطبيعي في الطهي، التدفئة، وتسخين المياه في المنازل.
- يستعمل في المعدات الخاصة بتوليد الكهرباء من خلال حرقه.
- يوفر الغاز الطبيعي دخلاً مادياً ثابتاً، لكونه أقل تكلفة مقارنة ببعض أنواع الوقود البديلة.
- يُعتبر من أكثر مصادر الطاقة أمانًا عند المقارنة بمصادر الطاقة الأخرى.
- يساهم في تقليل التلوث البيئي لكونه مصدراً نظيفاً وصديقاً للبيئة.
- يعد عنصراً أساسياً في المواد العازلة، ويدخل في صناعة المذيبات، والصابون بمختلف أنواعه.
- يستخدم في العمليات الصناعية الحيوية مثل صناعة الأسمنت، الحديد والصلب، وصناعة المنسوجات والملابس.
- يمثل أحد مصادر الدخل القومي الهامة للدول، ويتم تصديره دولياً.
في الختام، تتمتع الغاز الطبيعي بخصائص عديدة وتحظى باستخدامات متنوعة، مما يجعله من أهم مصادر الطاقة المتاحة اليوم.
