Khí thiên nhiên, hay còn gọi là khí tự nhiên, là một nguồn năng lượng hóa thạch quan trọng. Vậy Thành Phần Chủ Yếu Của Khí Thiên Nhiên Là gì? Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về thành phần, ứng dụng và tác động của khí thiên nhiên đến môi trường.
Khí Thiên Nhiên Là Gì?
Khí thiên nhiên là một hỗn hợp khí hydrocarbon, hình thành từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ dưới lòng đất trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao trong hàng triệu năm. Nó thường được tìm thấy trong các mỏ khí hoặc mỏ dầu, cả trên đất liền và ngoài khơi.
Thành Phần Chủ Yếu Của Khí Thiên Nhiên
Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên là khí metan (CH4), chiếm tới 98%. Bên cạnh đó, khí thiên nhiên còn chứa một lượng nhỏ các hydrocarbon khác như etan, propan, và butan.
Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01:2019/BCA, khí thiên nhiên có thể tồn tại ở hai dạng chính:
- Khí nén (CNG): Khí metan được nén ở áp suất cao (200-250 bar).
- Khí hóa lỏng (LNG): Khí thiên nhiên được làm lạnh đến -162°C để chuyển sang thể lỏng, giúp tăng khả năng chứa.
Năng lượng mặt trời được lưu trữ trong các phân tử metan và các hydrocarbon khác thông qua quá trình quang hợp, tạo nên hàm lượng metan cao trong khí thiên nhiên.
Ứng Dụng Của Khí Thiên Nhiên
Khí thiên nhiên có nhiều ứng dụng quan trọng nhờ vào những ưu điểm như dễ cháy, hiệu suất cao, trữ lượng lớn, giá thành rẻ, dễ vận chuyển và thân thiện với môi trường hơn so với một số nhiên liệu hóa thạch khác.
Ứng Dụng Trong Sinh Hoạt
- Sưởi ấm và nấu ăn: Khí thiên nhiên được sử dụng rộng rãi trong các hộ gia đình để sưởi ấm, nấu nướng và làm nóng nước.
- Điện dân dụng: Khí thiên nhiên được đốt để sản xuất điện.
- Máy sấy quần áo: Sử dụng khí thiên nhiên giúp tiết kiệm chi phí so với máy sấy điện.
Ứng Dụng Trong Công Nghiệp
- Nhiên liệu cho nhà máy: Khí đốt lò trong các nhà máy.
- Sản xuất amoniac: Nguyên liệu để sản xuất amoniac, sử dụng làm phân bón.
- Sản xuất hydro: Nguyên liệu quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp.
- Ngành hóa dầu: Sản xuất chất dẻo, bột giặt, dược phẩm từ propan, etan, butan tách ra từ khí thiên nhiên.
Ứng Dụng Trong Giao Thông Vận Tải
- CNG: Thay thế nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm, thân thiện với môi trường hơn và chi phí thấp.
- LNG: Cung cấp năng lượng cho các phương tiện nặng như xe tải và tàu hỏa.
Ảnh Hưởng Của Khí Thiên Nhiên Đến Môi Trường
Mặc dù được xem là nhiên liệu “sạch” hơn so với than đá và dầu mỏ do thải ra ít khí thải hơn, khí thiên nhiên vẫn gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường.
Khí Thải
- CO2: Góp phần vào hiệu ứng nhà kính.
- Oxit nitơ (NOx): Gây ô nhiễm không khí, khói bụi và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
- Lưu huỳnh, thủy ngân và các hạt dạng hạt: Gây ô nhiễm không khí.
Rò Rỉ Khí Metan
- Metan (CH4): Khí nhà kính mạnh hơn CO2 nhiều lần (khoảng 87 lần trong 20 năm). Rò rỉ khí metan trong quá trình khai thác và vận chuyển có thể làm giảm hiệu quả của việc sử dụng khí thiên nhiên thay thế các nhiên liệu khác.
Ngoài ra, quá trình khai thác khí thiên nhiên có thể gây xáo trộn hệ sinh thái, ô nhiễm nguồn nước và rò rỉ hóa chất độc hại.
Khai Thác Khí Thiên Nhiên
Quá trình khai thác khí thiên nhiên bao gồm các bước:
- Thăm dò và xác định vị trí mỏ.
- Chuẩn bị giàn khoan và cơ sở hạ tầng.
- Khoan tiếp cận mỏ (khoan dọc hoặc khoan ngang).
- Đặt và thử nghiệm ống khoan để đảm bảo không thấm nước.
- Mở giếng.
- Thu dầu và khí tự nhiên thông qua kỹ thuật fracking (bơm chất lỏng áp suất cao để tạo vết nứt trong đá phiến).
Việc khai thác khí thiên nhiên cần được cải tiến để giảm thiểu tác động đến môi trường, đặc biệt là giảm rò rỉ khí metan.
Kết Luận
Khí thiên nhiên là nguồn năng lượng quan trọng với nhiều ứng dụng, trong đó thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên là khí metan. Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng khí thiên nhiên cần được thực hiện một cách cẩn trọng để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
