Khí tự nhiên là gì?

Khí tự nhiên là một trong những dạng năng lượng sạch, an toàn và hữu ích trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta.

Khí tự nhiên là một hydrocarbon, có nghĩa là nó được tạo thành từ các hợp chất của hydro và cacbon. Hydrocarbon đơn giản nhất là mêtan; Nó chứa một nguyên tử cacbon và bốn nguyên tử hydro.

Khí tự nhiên chủ yếu là khí mê-tan, các hydrocarbon khác bao gồm ethane, propan và butan. Nước, dầu, lưu huỳnh, carbon dioxide, nitơ và các tạp chất khác có thể được trộn với khí khi khai thác ra khỏi lòng đất. Những tạp chất này được loại bỏ trước khi khí tự nhiên được đưa đến nơi sử dụng

Thực tế khí tự nhiên dễ bay hơi và dễ cháy hơn các nguồn năng lượng khác giúp củng cố vị trí của nó như là một trong những nguồn năng lượng được sử dụng nhiều nhất.

Tại sao gọi khí tự nhiên là nhiên liệu sạch?

Khí Mê tan được gọi là nguyên liệu sạch bởi vì khí thải CO2 của mê-tan thấp hơn từ 25-75%  so với xăng dầu, LPG, diesel và than đá. Khả năng hình thành ozon cũng thấp hơn. Hơn nữa, phát thải khí đốt của mê-tan không chứa dư lượng cacbonua, benzen và những hạt bụi nhỏ , như xăng và dầu diesel.

Ngoài ra, không giống như các nhiên liệu khác, đốt khí mêtan về cơ bản không có nitơ oxit, sulfur dioxide, hoặc các hạt vật chất được thải vào khí quyển.

Cái “sạch” của khí Mê tan không giống như năng lượng mặt trời. Nó sạch chỉ là sạch hơn nhiều so với năng lượng cùng loại  mà thôi

Khí tự nhiên được khai thác như thế nào?

Ban đầu, khi khai thác dầu thô, khí tự nhiên được tạo ra như một sản phẩm phụ, hoặc “khí liên kết”. Thông thường, nó đã được thải ra như một chất thải, hoặc bơm lại vào trong giếng dầu. Nhưng theo thời gian thì việc sử dụng khí thiên nhiên và cơ sở hạ tầng để khai thác và vận chuyển nó đã được phát triển, cho phép khí đốt tự nhiên trở thành một nguồn nhiên liệu quan trọng cho nấu ăn và sưởi ấm thương mại và sưởi ấm, các nhà máy điện, và các quy trình công nghiệp.

Vào giữa thế kỷ XX, một ngành công nghiệp khí đốt tự nhiên trong nước đã phát triển ở Hoa Kỳ, sản xuất khí từ các mỏ ngầm lớn hợp nhất độc lập với sản xuất dầu thô. Gần đây hơn, các nhà sản xuất khí đốt đã bắt đầu sản xuất khí từ các nguồn phân tán khác nhau trong đá phiến sét và các thành tạo đá xốp khác thông qua quá trình nứt gãy thủy lực. Trong tương lai, các quốc gia có thể bắt đầu khai thác khí từ mêtan hydrat dưới đại dương, mà các nhà nghiên cứu Nhật gần đây đã chứng minh.

Khí tự nhiên được sử dụng như thế nào?

Sau khi tách khỏi các chất liên quan khí và chất gây ô nhiễm, methane được đưa đến các cơ sở lưu giữ khí tự nhiên, các nhà máy công nghiệp và các nhà máy điện. Các nhà máy nhiệt điện tự nhiên thường được phân loại là “đốt” hay “chu trình kết hợp”. Các nhà máy điện đốt trong bơm vào buồng đốt phun khí, tạo ra hơi nước quay máy phát điện và giải phóng nhiệt thải và carbon dioxide. Các nhà máy điện chu trình hỗn hợp hiệu quả hơn đốt khí mêtan thông qua một tuabin khí và chỉ đạo nhiệt thải thông qua một tuabin hơi thông thường. Các nhà máy điện chu trình hỗn hợp có hiệu quả hơn đáng kể so với các nhà máy đốt và hầu hết các hình thức tạo nhiệt khác.

Khí tự nhiên cũng được cung cấp trực tiếp đến các nhà để sưởi ấm và nấu ăn, như là một nguyên liệu cho phân bón Amoniac và sản xuất hydro (trong số các quy trình công nghiệp khác) và như khí nén tự nhiên (CNG) cho ô tô.

Tác động đến môi trường và lợi ích của việc sử dụng khí tự nhiên như thế nào?

Khí tự nhiên, giống như tất cả các nhiên liệu hóa thạch, là một sản phẩm phụ hóa học của sự phân rã của chất hữu cơ cổ xưa. Việc đốt nhiên liệu tự nhiên tạo ra năng lượng hữu ích và thải ra khí cacbonickhí nhà kính – vào khí quyển. Nhưng khí tự nhiên thường là một chất thay thế cho các nhiên liệu bẩn hơn gây tác động môi trường lớn hơn. Khí tự nhiên dùng để sản xuất điện rõ ràng là sạch hơn than theo các chỉ số về sức khoẻ và môi trường, bao gồm phát thải khí nhà kính, sử dụng đất, ô nhiễm nước và ô nhiễm không khí.

Than phải chịu trách nhiệm về số lượng phát thải carbon gấp đôi so với người chết nhiều hơn gấp tám lần so với khí tự nhiên. Nguồn khí tự nhiên sử dụng ít nước hơn than vì các nhà máy nhiệt điện đốt than đòi hỏi nhiều nước như một thiết bị trao đổi nhiệt. Và khi việc thăm dò than đòi hỏi phải thay đổi cảnh quan vượt xa khu vực tìm thấy nhiên liệu, thiết bị khí tự nhiên trên mặt đất chỉ chiếm 1 Phần trăm diện tích đất bề mặt từ nơi mà khí sẽ được chiết xuất.

Lợi ích môi trường của khí tự nhiên trong ngành giao thông ít rõ rệt. Khí tự nhiên tạo ra ít hơn các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi  và khói so với dầu nhưng không có lợi ích về khí hậu khi thay thế dầu trong ngành giao thông như khi nó thay thế than trong ngành điện.

Kỹ thuật khai thác thủy lực fracking là gì?

Là kỹ thuật khai thác mỏ bằng cách dùng áp suất chất lỏng để làm nứt các tầng đá trong lòng đất.  Một quá trình sản xuất năng lượng bao gồm bơm nước, cát và hóa chất vào giếng khoan để phá vỡ đá xung quanh, giải phóng trữ lượng dầu và / hoặc khí chứa trong các thành tạo địa chất.

Rò rỉ khí Mê tan là gì?

Methane không phải là một chất gây ô nhiễm mà là một sản phẩm phụ của khai thác khí tự nhiên, đó là sản phẩm đang được chiết xuất. Rò rỉ mêtan, như vậy, đại diện cho sự mất mát của một hàng hóa có giá trị kinh tế. Giảm sự rò rỉ và thu giữ các bản phóng tản bộ làm tăng lợi nhuận từ hoạt động khoan. Không có gì đáng ngạc nhiên khi đó, hầu hết các nghiên cứu đều cho thấy tỷ lệ rò rỉ khí mê-tan thấp hơn 1,5% và thấp hơn tỷ lệ rò rỉ từ các hoạt động khí tự nhiên thông thường. Hầu hết các kết quả rò rỉ từ các giếng khoan cũ và từ các giếng do các nhà sản xuất nhỏ, nghèo vốn sản xuất, đại diện cho một dân tộc thiểu số nhỏ.

Sự phát hiện khí mê-tan từ các giếng thông thường và bất thường đã giảm đáng kể theo thời gian do thực tiễn đã được cải thiện và được chuẩn hóa. Mặc dù sản lượng khí tự nhiên đã tăng lên đáng kể trong những thập kỷ gần đây, nhưng lượng phát thải mêtan từ sản xuất khí tự nhiên đã giảm từ đầu những năm 1990

Trong khi một số phân tích đã so sánh mêtan và carbon dioxide trên một phân tử theo phân tử, do đó nó có thể làm giảm lượng khí nhà kính, Cơ sở phân tử, các nhà khoa học khí hậu và các mô hình khí hậu dựa nhiều vào nồng độ trong khí quyển. Vì những lý do này, phát thải khí mê-tan từ sản xuất khí dường như ít ảnh hưởng đến sự ấm lên dài hạn của các mô hình khí hậu và các kịch bản. Mức độ sử dụng khí tự nhiên góp phần làm tăng nhiệt độ, sự đóng góp to lớn lên sự ấm lên sẽ là cácbon Phát thải liên quan đến sự đốt cháy khí, không khí thải mê-tan liên quan đến khai thác và vận chuyển.

Phương pháp fracking có gây ô nhiễm nước ngầm không?

Có rất ít bằng chứng cho thấy các chất lỏng đã nhiễm bẩn nước ngầm trong quá trình hoạt động ở dưới lòng đất, nhưng có một số trường hợp nước thải liên quan đến hoạt động fracking đã tràn ra khỏi bể chứa và ao, các dòng nước và nước ngầm bị ô nhiễm. Các tai nạn công nghiệp thuộc loại này, giống như hầu hết các hoạt động công nghiệp, từ khai thác mỏ đến luyện kim, ở mức độ nào đó không thể tránh được và có thể tránh được thông qua các tiêu chuẩn, thông lệ và quy định được cải thiện.

Đã có báo cáo về việc cung cấp nước bị ô nhiễm mêtan, nhưng hầu hết các sự cố đã không kết thúc được do sự fracking. Hầu hết các sự cố nồng độ khí mê-tan cao trong nước ngầm đều do các nguồn gây ra tự nhiên (thường ở những nơi sản xuất khí cũng đang xảy ra) hoặc từ các hoạt động khí tự nhiên thông thường, thường hoạt động ở các độ sâu gần các tầng chứa nước và nước ngầm.  Trong hầu hết Tất cả các trường hợp, cả cường độ nước trong mùa đông và ô nhiễm liên quan đến sản xuất than và sự đốt cháy thì lớn hơn nhiều so với sản xuất khí đá phiến.

Liệu khí tự nhiên có phải là "cầu nối" với nhiên liệu sạch hơn trong tương lai không?

Nó chắc chắn có thể được. Trong khi thay thế than bằng khí đốt tự nhiên là một cải tiến, điện khí đốt vẫn tạo ra nhiều carbon hơn các nguồn carbon thấp hơn. Nếu phát thải khí nhà kính là đỉnh cao và sau đó suy giảm thì việc chuyển đổi năng lượng từ than đá sang khí tự nhiên phải được theo sau bởi sự chuyển đổi từ khí tự nhiên sang năng lượng hạt nhân hoặc năng lượng tái tạo hiện đại như năng lượng mặt trời và gió.