Mục lục bài viết

Khí thiên nhiên và khí tự nhiên là gì ?

Khí thiên nhiên còn gọi là khí tự nhiên có tên tiếng anh là natural gas, là tên gọi chung của một loại nhiên liệu hóa thạch có thành phần chính là các hydrocacbon – hợp chất hóa học chứa hydro và oxy. Khí thiên nhiên có thể được tìm thấy và khai thác trong các mỏ khí đốt hoặc trong các mỏ dầu nằm sâu trong lớp vỏ Trái Đất.

Khí thiên nhiên chính là phần còn lại của động thực vật sống cách đây hàng triệu năm. Những sinh vật này được chôn bên dưới hàng ngàn lớp đất đá và phơi nhiễm với nhiệt. Sau đó dưới tác động của nhiệt độ và áp suất biến đổi thành khí tự nhiên.

Tương tự với than đá và dầu mỏ, khí thiên nhiên có thể cháy và tỏa nhiệt lớn, vì vậy khí thiên nhiên là một loại tài nguyên thiên nhiên rất quan trọng. Chúng được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải…

Một số tên gọi quen thuộc khác của khí thiên nhiên như khí gas, khí đốt, khí ga…Hiện nay, khí tự nhiên đang được xem là loại nguyên liệu sạch và thân thiện môi trường, góp phần cung cấp 25% nhu cầu năng lượng trên thế giới.

Thành phần chính của khí thiên nhiên

Theo nghiên cứu, các nhà khoa học chỉ ra rằng thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên là Metan (CH4) 85% và một số Hydrocacbon nhẹ khác với tỷ lệ Etan (C2H6) 10%, Propan (C3H8) 3%, Butan (C4H10) 0,1% cùng một số loại ankan khác.

Mặt khác trong thành phần khí tự nhiên cũng chứa một lượng nhỏ các loại tạp chất làm loãng và gây ô nhiễm khác khác như: Nito (N2), Carbon dioxide (CO2), Hydro sulfide (H2S) và hơi nước. Tuy nhiên trong quá trình tinh lọc khí tự nhiên thì những chất này sẽ bị tách riêng và dùng làm các sản phẩm phụ.

Phân loại các loại khí thiên nhiên

Khí tự nhiên là một hỗn hợp khí không màu, được phân loại dựa trên đặc tính và thành phần hóa học của nó. Cụ thể khí thiên nhiên chia thành 4 loại sau:

Khí khô

Tỷ lệ khí Meta trong thành phần khá cao.
So với dầu và than đá thì lượng khí thải CO2 và NOX của khí khô ít hơn.
Khí khô được dùng để làm nhiên liệu cho máy điện, nguyên liệu cho nhà máy hóa dầu sản xuất ra phân đạm và cung cấp cho khách hàng công nghiệp.

Khí ướt

Tỷ lệ Carbohydrate nhóm ankan của khí ướt cao hơn khí khô gồm: Propan, Butan và Etan.
Khí ướt thường dùng để làm nhiên liệu vì có năng suất tỏa nhiệt lớn.
Chúng phục vụ cho các nhu cầu sinh hoạt, tổng hợp các chất vô cơ và hữu cơ.

Khí ngọt

Chứa ít hàm lượng khí Hydro Sunfit.
Được ứng dụng chủ yếu trong thực phẩm với độ tinh khiến phù hợp.
Chúng còn có công dụng bảo quản thực phẩm, tạo khí bọt, kích thích vị giác hiệu quả.

Khí chua

Có chứa nồng độ Hydro Sunfit cao với đặc tính không màu, có mùi trứng thối và rất độc.
Khí này khi đốt có thể gây ô nhiễm không khí, mưa axit và làm hư hại thiết bị sản xuất.

Phân biệt dầu mỏ và khí thiên nhiên

Dầu mỏ là chất lỏng sánh thường có màu nâu đen, nhẹ hơn nước và không tan trong nước. Trong tự nhiên, dầu mỏ thường tập trung thành những vùng lớn trong lòng đất tạo nên các mỏ dầu.

Mỏ dầu có 3 lớp: lớp khí ở trên (hay còn gọi là khí đồng hành) có thành phần chính là metan, lớp dầu lỏng chứa thành phần chính là các hidrocacbon và lượng nhỏ các chất tạp khác dưới cùng là lớp nước mặn. Dầu mỏ là tài nguyên hóa thạch rất quan trọng, các sản phẩm sau khi chưng cất dầu mỏ có tính ứng dụng rất cao trong đời sống bao gồm: xăng, dầu, khí đốt, dầu diesel, nhựa đường….

Khí thiên nhiên là hỗn hợp khí thu được trong các mỏ khí tự nhiên trong lòng đất hoặc ở lớp trên các mỏ dầu (khí đồng hành). Khí thiên nhiên có thành phần chính là metan cùng hàm lượng nhỏ các loại khí carbohydrate khác. Tương tự dầu mỏ, khí thiên nhiên cũng được xem là tài nguyên hóa thạch quan trọng. Trong đời sống và sản xuất, khí thiên nhiên thường được dùng làm nhiên liệu và nguyên liệu đầu vào trong công nghiệp.

Ứng dụng của khí tự nhiên trong đời sống

Khí thiên nhiên là một trong những loại nhiên liệu hóa thạch không thể tái tạo và có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất, cụ thể như sau:

Khí thiên nhiên có thể dùng làm khí đốt lò gas trong các nhà máy chế biến thực phẩm hoặc xưởng sản xuất đồ khô.
Sử dụng làm nhiên liệu đốt trong lò nung của các nhà máy công nghiệp như: nhà máy xi măng, lò gạch, lò luyện kim, lò gốm.
Sử dụng làm nhiên liệu đốt cháy tạo nhiệt quay tuabin trong các nhà máy nhiệt điện.
Các chất propan, etan, butan được tác ra từ khí thiên nhiên là nguyên liệu quan trọng được sử dụng trong ngành hóa dầu giúp tạo nên các sản phẩm quan trọng như chất dẻo, bột giặt, dược phẩm…
Sử dụng làm thức ăn cho cá và sản xuất thức ăn giàu đạm bằng cách cho vi khuẩn methylococcus capsulatus tiếp xúc với khí thiên nhiên.
Sử dụng để sản xuất khí H2 – nguyên liệu quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp hoặc làm nhiên liệu cho các động cơ sử dụng khí H2.
Sử dụng làm nhiên liệu đốt trong các loại động cơ sử dụng khí thiên nhiên nén hoặc hóa lỏng.

Tác động tới môi trường từ khí thiên nhiên

Trong quá trình khai thác, các mỏ khí thiên nhiên sẽ bị giảm áp lực gây nên tình trạng sụt lún ảnh hưởng đến hệ sinh thái của khu vực xung quanh.
Hydro sulfide có trong khí chua nếu không được lọc tách cẩn thận có thể gây nên ô nhiễm không khí và là nguyên nhân gây nên các cơn mưa axit. Hydro sulfide cũng là một loại khí độc có thể gây chết người nếu hít phải quá nhiều.
Sử dụng khí thiên nhiên để làm lò sưởi có thể bị ngộ độc khí CO nếu không có ống thông hơi hoặc bị rò rỉ. Khí thiên nhiên cũng có thể gây ngạt và tổn thương phổi nếu tiếp xúc quá nhiều trong không gian kín.
Trong quá trình đốt, các vụ rò rỉ khí thiên nhiên có thể gây nên những vụ nổ mạnh gây nên nhiều thiệt hại về tài sản và sức khỏe của con người.
Hậu quả trong quá trình khai thác khí thiên nhiên cũng tạo nên các chất phóng xạ như Poloni, Chì và Radon…ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Mặc dù quá trình đốt khí thiên nhiên có thể tạo ra ít hơn 40% đến 45% khí carbon dioxide so với dầu mỏ và than đá. Nhưng khí thiên nhiên vẫn góp phần không nhỏ trong việc tăng lượng khí thải nhà kính. Ngoài ra, metan có chu kì bán rã tương đối ngắn (khoảng 7 năm), nhưng vẫn được xem là một loại khí nhà kính mạnh khiến nhiệt độ toàn cầu tăng cao.