天然气,又称化石气、甲烷气或简称气,是一种自然界中存在的气态碳氢化合物混合物。其成分中95%都是甲烷,此外还有其他较少量的高碳烃。天然气中常见的其它成分包括二氧化碳、氮气、硫化氢和氦气。
甲烷是一种无色无味的气体,是全球气候变化的第二大温室气体贡献者,仅次于二氧化碳。
由于天然气无味,因此通常会添加类似腐烂蛋气味的气味剂,以便在出现泄漏时能够及时检测到。它是一种化石燃料,形成的过程需要长时间内有机物(主要为海洋微生物)在厌氧环境中分解,并在地下高压高温下经过数百万年的变化。这些死亡生物原本从太阳获得的能量在甲烷和其它碳氢化合物的分子中持有着化学能。
天然气的生成可通过生物生成和热生成两个主要过程。生物生成的天然气主要来源于二氧化碳的甲烷生成生物,而热生成的天然气则是在有机物经过高压和高温的处理后形成的,这需要很长的时间。这也解释了为何天然气储量丰富且分布广泛。
天然气的开采和消费是当今一个重要的产业,并且被广泛用于加热、烹饪和发电等领域。
在天然气被用作燃料或化学制造过程之前,几乎总是需要对其进行加工以去除水分及其它杂质。这种加工的副产品包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯等更高分子量的碳氢化合物。硫化氢、二氧化碳、水蒸气,有时还会有氦气和氮气必须去除。
当天然气被燃烧以产生热量或电力时,它相比于其它化石燃料和生物质燃料,排放的有毒空气污染物、二氧化碳及几乎不产生颗粒物。然而,在供应链中出现的气体放气和意外泄漏使得天然气整体的碳足迹与其他化石燃料相似。
在全球范围内,天然气的开采和消费不仅是能源问题,更成为了国际政治中的重要议题。
天然气的使用有着悠久的历史,在古希腊时期,希腊神话中的火焰传说便有其影响。而在19世纪,天然气主要作为石油提炼的副产品获得,后来的技术进步使得长距离管道的建设成为可能,进而使其使用变得普遍。
随着科技的进步,现在的天然气开采越来越多地依赖于页岩气、煤层气等非常规资源的开发。能源专家们预测,天然气在未来将在全球的能源结构中占有更重要的地位。
因此,思考现今能源转型的关键,天然气是否能在未来成为更环保的替代选择,还是依然会对我们的环境造成影响呢?