الامارات 7 - الغاز الطبيعي
يُعرف الغاز الطبيعي (Natural Gas) بأنه مزيج من الغازات عديمة اللون وقابلة للاشتعال، يتكوّن أساسًا من مواد هيدروكربونية، أبرزها الميثان والإيثان. يوجد الغاز الطبيعي غالبًا مرتبطًا بالنفط الخام؛ حيث يمكن أن يكون مذابًا فيه تحت تأثير الضغط العالي داخل الخزانات الأرضية، أو قد يتواجد على شكل غطاء غازي فوق النفط.
إلى جانب المكونات الهيدروكربونية الأساسية، يحتوي الغاز الطبيعي على مواد أخرى مثل البروبان، والبيوتان، والبنتان، والهكسان، بالإضافة إلى غازات أخرى مثل النيتروجين، والهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، والغازات النبيلة كالهليوم والأرجون. كما يحتوي على بخار الماء، الذي يُزال أثناء معالجته في محطات معالجة الغاز.
طرق استخراج الغاز الطبيعي
تختلف أساليب استخراج الغاز الطبيعي حسب موقعه وتكوينه. في بعض الحالات، قد يؤدي الضغط الداخلي في المكامن إلى تدفق الغاز تلقائيًا إلى السطح. أما في أغلب الأحيان، فإن الاستخراج يتطلب استخدام معدات خاصة مثل مضخات الغاز. ومن بين أكثر أنواع المضخات شيوعًا مضخة رأس الحصان (Horse Head Pump)، التي تعمل عبر حركة قضيب مكبسي يتنقل داخل وخارج البئر لسحب الغاز.
عند استخراجه، يتم فصل الغاز الطبيعي عن النفط المصاحب له، ليُرسل بعدها إلى محطات المعالجة. وتستخدم تقنيات إضافية لزيادة الإنتاج، منها:
التكسير الهيدروليكي: يتمثل في ضخ مواد كيميائية مع الماء والرمل بضغط عالٍ لتكسير الصخور. لهذه التقنية تأثيرات بيئية، مثل استهلاك كميات كبيرة من المياه وإنتاج مياه صرف سامة قد تؤدي إلى تلوث المياه الجوفية.
الحفر الأفقي: تُحفر الآبار أفقياً بدلاً من إنشاء مواقع حفر جديدة، مما يقلل التكاليف ويُقلل التأثيرات البيئية.
التحميض: تُستخدم الأحماض لإذابة الصخور التي تعيق تدفق الغاز في البئر.
استخدامات الغاز الطبيعي
يُعتبر الغاز الطبيعي وقودًا نظيفًا ومتعدد الاستخدامات، ويستخدم في العديد من المجالات:
إنتاج الكهرباء: يشهد قطاع توليد الكهرباء باستخدام الغاز الطبيعي نموًا سريعًا، حيث تُعد محطات الغاز أرخص وأكثر مرونة مقارنة بالمحطات التي تعتمد على الفحم، مع تقليل انبعاثات الكربون بنسبة تصل إلى 22%.
التوليد المشترك: تُستخدم تقنية التوليد المشترك لإنتاج الكهرباء والحرارة في الوقت نفسه.
التدفئة والطهي: يدخل الغاز الطبيعي في الاستخدامات السكنية والتجارية لتدفئة المباني وتسخين المياه والطهي.
قطاع النقل: يُستخدم كوقود للمركبات، حيث يُعد أقل تكلفة وأكثر أمانًا وأقل ضررًا للبيئة من الوقود التقليدي.
الصناعة: يُستهلك الغاز الطبيعي بكميات كبيرة في الصناعات مثل الورق، والمعادن، والمواد الكيميائية، وتكرير النفط، وصناعة الزجاج والبلاستيك.
الخلاصة
يمثل الغاز الطبيعي أحد أهم مصادر الطاقة في العالم لما يتميز به من كفاءة بيئية وتنوع في الاستخدامات، مع الحاجة إلى مراعاة الآثار البيئية لعمليات الاستخراج مثل التكسير الهيدروليكي.
يُعرف الغاز الطبيعي (Natural Gas) بأنه مزيج من الغازات عديمة اللون وقابلة للاشتعال، يتكوّن أساسًا من مواد هيدروكربونية، أبرزها الميثان والإيثان. يوجد الغاز الطبيعي غالبًا مرتبطًا بالنفط الخام؛ حيث يمكن أن يكون مذابًا فيه تحت تأثير الضغط العالي داخل الخزانات الأرضية، أو قد يتواجد على شكل غطاء غازي فوق النفط.
إلى جانب المكونات الهيدروكربونية الأساسية، يحتوي الغاز الطبيعي على مواد أخرى مثل البروبان، والبيوتان، والبنتان، والهكسان، بالإضافة إلى غازات أخرى مثل النيتروجين، والهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، والغازات النبيلة كالهليوم والأرجون. كما يحتوي على بخار الماء، الذي يُزال أثناء معالجته في محطات معالجة الغاز.
طرق استخراج الغاز الطبيعي
تختلف أساليب استخراج الغاز الطبيعي حسب موقعه وتكوينه. في بعض الحالات، قد يؤدي الضغط الداخلي في المكامن إلى تدفق الغاز تلقائيًا إلى السطح. أما في أغلب الأحيان، فإن الاستخراج يتطلب استخدام معدات خاصة مثل مضخات الغاز. ومن بين أكثر أنواع المضخات شيوعًا مضخة رأس الحصان (Horse Head Pump)، التي تعمل عبر حركة قضيب مكبسي يتنقل داخل وخارج البئر لسحب الغاز.
عند استخراجه، يتم فصل الغاز الطبيعي عن النفط المصاحب له، ليُرسل بعدها إلى محطات المعالجة. وتستخدم تقنيات إضافية لزيادة الإنتاج، منها:
التكسير الهيدروليكي: يتمثل في ضخ مواد كيميائية مع الماء والرمل بضغط عالٍ لتكسير الصخور. لهذه التقنية تأثيرات بيئية، مثل استهلاك كميات كبيرة من المياه وإنتاج مياه صرف سامة قد تؤدي إلى تلوث المياه الجوفية.
الحفر الأفقي: تُحفر الآبار أفقياً بدلاً من إنشاء مواقع حفر جديدة، مما يقلل التكاليف ويُقلل التأثيرات البيئية.
التحميض: تُستخدم الأحماض لإذابة الصخور التي تعيق تدفق الغاز في البئر.
استخدامات الغاز الطبيعي
يُعتبر الغاز الطبيعي وقودًا نظيفًا ومتعدد الاستخدامات، ويستخدم في العديد من المجالات:
إنتاج الكهرباء: يشهد قطاع توليد الكهرباء باستخدام الغاز الطبيعي نموًا سريعًا، حيث تُعد محطات الغاز أرخص وأكثر مرونة مقارنة بالمحطات التي تعتمد على الفحم، مع تقليل انبعاثات الكربون بنسبة تصل إلى 22%.
التوليد المشترك: تُستخدم تقنية التوليد المشترك لإنتاج الكهرباء والحرارة في الوقت نفسه.
التدفئة والطهي: يدخل الغاز الطبيعي في الاستخدامات السكنية والتجارية لتدفئة المباني وتسخين المياه والطهي.
قطاع النقل: يُستخدم كوقود للمركبات، حيث يُعد أقل تكلفة وأكثر أمانًا وأقل ضررًا للبيئة من الوقود التقليدي.
الصناعة: يُستهلك الغاز الطبيعي بكميات كبيرة في الصناعات مثل الورق، والمعادن، والمواد الكيميائية، وتكرير النفط، وصناعة الزجاج والبلاستيك.
الخلاصة
يمثل الغاز الطبيعي أحد أهم مصادر الطاقة في العالم لما يتميز به من كفاءة بيئية وتنوع في الاستخدامات، مع الحاجة إلى مراعاة الآثار البيئية لعمليات الاستخراج مثل التكسير الهيدروليكي.