En aquest blog els alumnes de 4t d'ESO tracten temes científics del seu interès. http://www.institucio.org/mestral

dimarts, 22 de maig de 2007

Gas natural

El Gas Natural

Què és?

El gas natural és una mescla de gasos que es troba freqüentment en jaciments fòssils, sol o acompanyant el petroli o en els dipòsits de carbó. Encara que la seva composició varia en funció del jaciment del que s'extreu, està compost principalment per metà en quantitats que comunament poden superar el 90% o 95%, i sol contenir altres gasos com ara nitrogen, età, CO2, H2S, butà, propà, mercaptans i traces d'hidrocarburs més pesats.

El gas natural que s'obté ha de ser processat per al seu ús comercial o domèstic. Alguns dels gasos de la seva composició s'extreuen perquè no tenen capacitat energètica (nitrogen o CO2) o perquè poden dipositar-se a les canonades usades per a la seva distribució a causa del seu alt punt d'ebullició. El propà, butà i hidrocarburs més pesats en comparació amb el gas natural són extrets, ja que la seva presència pot causar accidents durant la combustió del gas natural. El vapor d'aigua també s'elimina per aquests motius i perquè a temperatures properes a la temperatura ambient i pressions altes forma hidrats de metà que poden obstruir els gasoductes. Els composts de sofre són eliminats fins a nivells molt baixos per evitar corrosió i olors pernicioses. Per a ús domèstic, igual com al butà, se li afegeix unes traces de metil-mercaptà, perquè sigui fàcil detectar una fuga de gas i evitar la seva ignició espontània.

Com es va formar?

El gas natural es va formar fa milions d'anys amb llot, sorra, pedres, plantes i matèria animal, que en acumular-se gradualment en capes amb la pressió i la calor de la terra, es van convertir, en petroli i gas natural.
El gas natural el trobem en roques poroses de la crosta terrestre, les quals no estan en contacte amb l'aire. se sol trobar en jaciments de petroli o a prop d'ells, encara que tenint en compte el seu estat
gasós, pot presentar-se també sol.



El gas natural va ser descobert a Amèrica, el 1626 quan exploradors francesos van descobrir sortides naturals de gas, al llac Erie. Encara que la indústria del gas natural va tenir els seus inicis el 1859, quan el coronel Edwin Drake va cavar el primer pou on va trobar oli i gas natural a 69 peus, sota de la superfície.
Posteriorment es va construir una canonada que corria per 5 milles i mitja del pou a la vila de Titusville, Pennsylvania. Aquesta canonada que va comprovar que es podia transportar gas natural de manera segura i senzilla per a finalitats pràctics.


Principals jaciments

Com a fonts adicionals d'aquest recurs natural, s'estan investigant els jaciments d'hidrats de metà que, segons estimacions, poden suposar una reserva energètica molt superiors a les actuals de gas natural.

L'absència de jaciments de gas natural a Espanya i la seva situació geogràfica, en un extrem d'Europa i, per tant, molt allunyada dels que van permetre als Països Baixos i altres països d'Europa desenvolupar-se, van provocar que el gas natural no arribés a Espanya fins a finals de la dècada dels 60. Això va ser possible gràcies al desenvolupament de la indústria del gas natural liquat (GNL), que va permetre el transport d'aquest combustible en forma líquida en vaixells metaners. L'arribada del gas natural no va suposar l'aparició d'una indústria completament nova, sinó que va substituir el "gas ciutat" (provinent de la destil·lació d'hulla i naftes) que fabricaven les empreses distribuïdores des de mitjan segle XIX, tot i que sí que va provocar el desenvolupament accelerat d'aquesta font d'energia atesos els avantatges que oferia respecte del gas manufacturat. Aquesta circumstància, i la necessitat de disposar d'aprovisionaments a llarg termini, han fet que per a empreses com Gas Natural SDG el desenvolupament de la indústria d'aquesta energia passi per la contractació de nous proveïments.

Aplicacions:

Usuaris domèstics

Les aplicacions domèstiques són els usos del gas natural més comunament conegut. Es pot utilitzar per cuinar, rentar, assecar, escalfar l'aigua, escalfar una casa o climatitzar-la. A més, els electrodomèstics es milloren dia a dia a fi d'utilitzar el gas natural de forma més econòmica i segura. Els costos de manteniment del material que funciona amb gas són generalment més baixos que els d'altres fonts d'energia.

Aplicacions comercials

Els principals usuaris comercials de gas natural són els proveïdors de serveis de menjar|dinar, els hotels, els equipaments de serveis mèdics i els edificis d'oficines. Les aplicacions comercials de gas natural inclouen la climatització (aire condicionat i refrigeració), la cuina o la calefacció.

Indústria

El gas natural és una entrada|input per a la fabricació de la pasta de paper, del paper, de certs metalls, productes químics, pedres, argila, vidre i en la transformació de certs aliments. Pot ser igualment utilitzat per al reciclat de residus, per a la incineració, l'assecatge, la deshumidificació, la calefacció, la climatització i la cogeneració. Generació d'electricitat

Les companyies d'electricitat i els proveïdors independents d'energia empren cada vegada més el gas natural per alimentar les seves centrals elèctriques. Generalment, les centrals que funcionen amb gas natural tenen menors costos de capital, es construeixen més ràpidament, funcionen amb major eficàcia i emeten menys pol·lució atmosfèrica que les centrals que utilitzen altres combustibles fòssils. Els avenços tecnològics en matèria de disseny, eficàcia i utilització de turbines de cicle combinat, així com en els processos de cogeneració, fomenten l'ocupació|ús de gas natural en la generació d'energia. Les centrals de cicles combinats (CCGT) utilitzen la calor perduda per produir més electricitat, mentre que la cogeneració del gas natural produeix alhora potència i calor que són utiles tant per a les indústries com per als usuaris comercials. Aquesta cogeneració redueix molt fortament les emissions de gasos contaminants a l'atmosfera.

Vehicles de gas natural

El gas natural pot ser utilitzat com a combustible pels vehicles a motor de dues maneres: com a gas natural comprimit (GNC), la forma més utilitzada, o com a gas liquat.

El parc automotriu que funciona amb gas natural és aproximadament de 1.5 milions de vehicles a tot el món (segons l'Associació Internacional de Vehicles de Gas Natural). Les preocupacions respecte de la qualitat de l'aire en la major part de les regions del món esforcen l'interès per l’utilització del gas natural en aquest sector. S'estima que els vehicles que utilitzen aquest tipus de combustible emeten un 20% menys de gas amb l’efecte hivernacle que els vehicles que funcionen amb gasolina o amb dièsel. Contràriament al que es pensa comunament, l'ocupació|ús de gas natural als vehicles motoritzats no és una novetat, ja que ja s'utilitzaven en els anys 30. El gas natural en vehicles és alhora barat i pràctic.


Piles de combustible

La pila de combustible és un dispositiu electroquímic que permet combinar l'hidrogen i l'oxigen continguts en l'aire a fi de produir electricitat, calor i aigua. Les piles de combustible funcionen sense combustió, pel que gairebé no contaminen. Una pila de combustible pot ser utilitzada amb rendiments molts més elevats que els motors d'explosió ja que el combustible és directament transformat en electricitat i produeix més energia a partir de la mateixa quantitat de combustible. La pila de combustible no té cap peça mòbil, la qual cosa la converteix en una font d'energia relativament silenciosa i segura. El gas natural és un dels múltiples combustibles a partir del qual les piles de combustible poden funcionar.

Treball realitzat per Xavier Puiggròs, Alejandro Marmelada, Ferran Trepat, Joan Marc Deomènech i Jacob Gràcia