أين يوجد غاز الميثان؟

أين يوجد غاز الميثان؟ الميثان هو غاز يستخدم على نطاق واسع ويوجد في أجزاء كثيرة من الأرض، سواء بشكل طبيعي أو صناعي. غاز الميثان ذو الصيغة الكيميائية CH4 هو أبسط أنواع الألكانات التي تنتمي إلى فئة الوقود الأحفوري. هذا الغاز هو المركب الأول في سلسلة الهيدروكربونات المشبعة. يعد الحرق النظيف وسهولة الوصول إليه ووفرة غاز الميثان من بين الميزات التي جعلت هذا الغاز أكثر شعبية.

أين يوجد غاز الميثان؟

الميثان هو غاز طبيعي يتكون أساسًا من الكربون والهيدروجين، وهو أحد أهم الغازات الدفيئة التي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري. يوجد الميثان في عدة مصادر طبيعية وبشكل صناعي.

1. الغاز الطبيعي

يُعتبر الغاز الطبيعي أحد أهم مصادر الميثان. يكون الميثان جزءًا من تركيبة الغاز الطبيعي الذي يستخرج من تحت سطح الأرض. يتم اكتشاف الغاز الطبيعي في حقول وآبار النفط في جميع أنحاء العالم، وتشتهر بعض الدول بمواردها الوفيرة من الغاز الطبيعي، مثل روسيا والولايات المتحدة وقطر وإيران.

2. البحيرات والمستنقعات

يوجد الميثان أيضًا في بعض البحيرات والمستنقعات. يتولد الميثان في هذه المصادر بسبب عملية التحلل العضوي للمواد العضوية المتراكمة في القاع والرواسب المائية. تشتهر بحيرة البحر الميت في الأردن وبحيرة سوان في أوغندا بإنتاج كميات كبيرة من الميثان.

3. الحيوانات والمواشي

ينتج الميثان أيضًا عن طريق عملية هضم الحيوانات والمواشي الضاربة في النباتات. يحتوي جهاز هضم هذه الحيوانات على بكتيريا خاصة تقوم بتحويل المواد العضوية إلى ميثان عن طريق التخمر. وتشتهر مزارع الأبقار والمزارع الأخرى بإنتاج كميات كبيرة من الميثان.

4. النشاط البشري

يتم إصدار كميات كبيرة من الميثان في العمليات الصناعية والنشاط البشري. تشمل هذه العمليات استخراج الفحم، وإنتاج وتخزين النفط والغاز، ومعالجة النفايات العضوية في المحطات الصرف الصحي، وحرق النفايات العضوية.

يمكن العثور على غاز الميثان في الغاز الطبيعي والبحيرات والمستنقعات والحيوانات والمواشي والنشاط البشري. تحتاج مراقبة وإدارة عناية إلى مصادر الميثان للحد من تأثيره البيئي والمساهمة في تغير المناخ.

يوجد غاز الميثان على الأرض

يوجد غاز الميثان في العديد من الأماكن على الأرض، طبيعية وصناعية.

المصادر الطبيعية

المناطق الرطبة: تُعدّ المناطق الرطبة، مثل المستنقعات والأراضي الرطبة، أكبر مصدر طبيعي للميثان. تنتجه الكائنات الدقيقة التي تعيش في هذه المناطق الرطبة كجزء من عملية تحلل المواد العضوية.

التربة: تُطلق التربة الميثان أيضًا نتيجة تحلل المواد العضوية. يمكن أن يحدث ذلك بشكل طبيعي، أو يمكن تسريعه من خلال الممارسات الزراعية مثل استخدام الأسمدة النيتروجينية والري.
الثيرموديناميكا الحيوية: ينتج بعض الحيوانات، مثل الأبقار والأغنام، الميثان كمنتج ثانوي لعملية الهضم.

الغاز الطبيعي: يتكون الغاز الطبيعي بشكل أساسي من الميثان، وهو موجود في رواسب تحت الأرض.

المصادر الصناعية

إنتاج النفط والغاز: تتسرب كميات كبيرة من الميثان إلى الغلاف الجوي أثناء استخراج النفظ والغاز الطبيعي ومعالجتهما ونقلهما.

مكبات النفايات: تتحلل المواد العضوية في مكبات النفايات وتطلق الميثان.

معالجة مياه الصرف الصحي: تطلق معالجة مياه الصرف الصحي الميثان كمنتج ثانوي.

الزراعة: تُستخدم بعض الممارسات الزراعية، مثل الري بالفيضانات وزراعة الأرز، والتي تطلق كميات كبيرة من الميثان.

بالإضافة إلى هذه المصادر، يمكن أن يتسرب الميثان أيضًا من المناجم الفحمية وبراكين الغاز الطبيعي.

الميثان مصنعا في حول العالم

يوجد الميثان مُصنّعًا في العديد من الأماكن حول العالم، وتشمل المصادر الرئيسية ما يلي:

استخراج النفط والغاز الطبيعي: يُطلق استخراج ومعالجة ونقل النفط والغاز الطبيعي كميات كبيرة من الميثان إلى الغلاف الجوي.
الزراعة: تُنتج الممارسات الزراعية، مثل تربية الماشية وزراعة الأرز، كميات كبيرة من الميثان كمنتج ثانوي لعملية الهضم والتحلل.
مكبات النفايات: تتحلل المواد العضوية في مكبات النفايات وتطلق الميثان.
معالجة مياه الصرف الصحي: تطلق معالجة مياه الصرف الصحي الميثان كمنتج ثانوي.
إنتاج الفحم: يمكن أن يتسرب الميثان من مناجم الفحم.

بالإضافة إلى هذه المصادر، يُصنع الميثان أيضًا كمنتج ثانوي لعدد من العمليات الصناعية، مثل:

الإنتاج الكيميائي: تُستخدم عمليات إنتاج المواد الكيميائية المختلفة، مثل إنتاج البلاستيك والأسمدة، الميثان كمواد خام أو كعامل مساعد.
تصنيع الورق: تُستخدم عملية صنع الورق لبّ اللب، والتي تطلق الميثان كمنتج ثانوي.
معالجة المعادن: يمكن أن تطلق معالجة المعادن، مثل استخراج الحديد والألمنيوم، الميثان.

دورة الكربون في الميثان

يعد الميثان جزءًا من دورة الكربون في الطبيعة. يتم إصدار الميثان عن طريق عملية التحلل البيولوجي للمواد العضوية في الظروف اللاهوائية، مثل الأراضي الرطبة والمستنقعات والأمعاء الحيوانية. يتم تحويل الميثان في النهاية إلى ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الغلاف الجوي.

تأثيره على المناخ

يُعتبر الميثان من أهم الغازات الدفيئة التي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ. على الرغم من أن تركيز الميثان في الغلاف الجوي أقل بكثير من ثاني أكسيد الكربون، إلا أنه يعتبر أكثر فعالية في امتصاص الأشعة تحت الحمراء. ويُقدر أن الميثان يسهم بنسبة تتراوح بين 16 و20 في المائة في الاحتباس الحراري العالمي.

انبعاثات الميثان الناتجة عن النشاط البشري

بالإضافة إلى المصادر الطبيعية، تسهم الأنشطة البشرية أيضًا في انبعاثات الميثان. تشمل هذه الأنشطة استخراج وإنتاج الفحم، وتعدين النفط والغاز، ومعالجة النفايات العضوية، وحرق الأحراج والنفايات المشتعلة. يمكن اتخاذ إجراءات للحد من هذه الانبعاثات من خلال تحسين تقنيات الإنتاج والتخزين وإدارة النفايات.

جهود الحد من انبعاثات الميثان

هناك جهود دولية للحد من انبعاثات الميثان بهدف مكافحة تغير المناخ. على سبيل المثال، اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ تشجع على اتخاذ إجراءات للحد من انبعاثات الميثان. تشمل هذه الإجراءتحتاج مراقبة وإدارة عناية إلى مصادر الميثان للحد من تأثيره البيئي والمساهمة في تغير المناخ. يتضمن ذلك تحديد ومراقبة مصادر الميثان الرئيسية، وتطوير تقنيات أكثر فعالية لاستخراج واستخدام الغاز الطبيعي، وتعزيز ممارسات إدارة النفايات لتقليل انبعاثات الميثان، وتشجيع الزراعة المستدامة وإدارة الماشية للحد من انبعاثات الميثان الناتجة عن الحيوانات.

تقليل انبعاثات الميثان

هناك العديد من الطرق لتقليل انبعاثات الميثان. بما في ذلك تحسين كفاءة استخراج النفط والغاز الطبيعي ومعالجتهما ونقلهما، والتقليل من هدر الطعام، وتحسين معالجة مياه الصرف الصحي، وتغيير الممارسات الزراعية.

تأثير هذا الغاز كغاز دفيئة

ولهذا الغاز القدرة على امتصاص الحرارة العالية، ولهذا السبب فإن تأثيره الدفيئي يكون أكبر مقارنة بثاني أكسيد الكربون. ومن ناحية أخرى، فإن كمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء أعلى من كمية الميثان. ولذلك يعرف ثاني أكسيد الكربون بأنه أحد الغازات الدفيئة والمسبب الرئيسي لظاهرة الاحتباس الحراري، ويعتبر غاز الميثان ثاني أكثر الغازات تأثيرا في زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري.

الميثان والاحتباس الحراري

إنّ انبعاثات الميثان من المصادر المُصنّعة تُساهم بشكل كبير في تغير المناخ. يُعدّ الميثان غازًا دفيئة قويًا لديه تأثير أقوى بكثير على الاحتباس الحراري من ثاني أكسيد الكربون على المدى القصير.

هناك العديد من الطرق لتقليل انبعاثات الميثان من المصادر المُصنّعة، وتشمل:

استخدام تقنيات الاستخراج والمعالجة التي تقلل من تسرب الميثان.
تحسين إدارة المزارع لتقليل انبعاثات الميثان من الحيوانات.
جمع غاز الميثان من مكبات النفايات ومعالجته لاستخدامه كطاقة.
ترقية أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي لتقليل انبعاثات الميثان.
استخدام تقنيات الإنتاج الصناعي التي تقلل من انبعاثات الميثان.

إنّ تقليل انبعاثات الميثان من المصادر المُصنّعة هو خطوة مهمة في مكافحة تغير المناخ.

آثاره البيئية الميثان

بالنظر إلى أن الميثان يعتبر غازًا قويًا للدفيئة، فإن زيادة تركيزه في الغلاف الجوي قد تؤدي إلى زيادة درجات الحرارة العالمية وتغير المناخ. يمكن أن يؤدي ذلك إلى آثار بيئية سلبية، مثل ارتفاع مستوى سطح البحر، وتغيرات في نمط الطقس، وتأثيرات على النظم البيولوجية البرية والبحرية.

يتوجب علينا الوعي بأهمية غاز الميثان وتأثيراته على المناخ والبيئة، واتخاذ خطوات للحد من انبعاثاته وتحسين إدارته. يمكن للجهود المبذولة للتقليل من انبعاثات الميثان أن تسهم في الحفاظ على صحة كوكبنا وتعزيز استدامة البيئة.