كيفية انتاج غاز الميثان

غازُ المِيثان هو من أبسط المُركّبات الكيميائيّة في مجموعة الهيدروكربونات، والهيدروكربونات هي أيُّ مُركّبٍ تتكوّنُ جُزيئاتُهُ من عُنصري الهيدروجين والكربون فقط وبنسبٍ مُختلفةٍ. والميثانُ هو غازٌ له الصّيغة الكيميائيّة (CH₄)، فجُزيءُ المِيثان يتكوّنُ من ذرّة كربون، وأربعةُ ذرّاتٍ من الهيدروجين. والميثانُ غازٌ ليس له رائحةُ، ولكن عند إستخدامه تجاريّاً يُضاف له كميّاتٌ بسيطةٌ من مركّبات الكبريت ذات الرّائحة النّافِذَة؛ ليَسهُلَ تتبُّعهُ عند حدوث تَسرُّبٍ منه.

والميثانُ مُكَوِّنٌ من مُكوّنات الغاز الطّبيعي، الذي يُعَدُّ أحد مصادر الطّاقة، وَلهُ دَورٌ كبيرُ في الإنحباس الحَراريِّ، حيثُ أنّ له قُدرةً كبيرةً على تسخين الجوِّ أكبرَ من ثاني أُكسيد الكربون بـ 25 مرةً. ويُمكن إستخراجُهُ من الرّواسب الجُيولوجيّة، التي تحتوي على أنواعِ الوَقودِ الهيدروكربونيّ المُختلفة، وخُصوصاً الرّواسبُ البحريّةُ.

يُوجدُ مَصادرُ كثيرةُ لغاز الميثان على الأرض، فهو ينتُجُ من تَحلُّلِ مُخلّفات الموادّ العُضويّةِ. ومن مصادر الميثان أيضاً المُستنقعاتُ المائيّة التي تُشكّلُ ما نسبته 23% من مصادره، وأيضاً وقود الحفريّات، والذي يُشكّلُ 20%، وعمليّاتُ الهضم في الحيوانات، وتُشكّل ما نسبته 17%. كما قدّرَ الخبراءُ مَخزُون هيدرات الميثان في قِيعان البحار بـ 3 مليار كيلوغرام، وهي كميّةٌ كبيرةٌ جداً، وتبلُغُ أضعاف الإحتياطيّ من الطّاقة من المصادر التقليديّة مثل النّفط والفحم. أيضاً من مصادر الميثان، إحتراقُ الموادّ الحيويّة العُضويّة اللاهوائيّ. ويُمكن إنتاجُ الميثان صناعيّاً وإستخدامُهُ من خلال عددٍ من التّفاعلات، مثلَ تَفاعُل سَبَاتيه، وأيضاً عمليّةُ فيشر – تروبش.

يَملِكُ غازُ الميثان رابطةً كيميائيّةً تساهميًةً قويّةً بين ذرات الكربون والهيدروجين؛ لذلك هي من الموادّ المَحدُودة الإستخدام، كموادّ أوّليّةٍ في صناعة البتروكيماويات. و يدخل غازُ الميثان في كثيرٍ من التّفاعلات، مثل تفاعُلات الإحتراق، وتفاعُلات الهَلجَنَةِ، والهَلجَنَةُ هي تَفاعُلُ الموادّ مع الهالوجينات، وينتُجُ من هذا التّفاعِلِ المِلحُ، ويتفاعَلُ الميثانُ مع الهالوجينات في ضوء الشّمس غير المباشر، ويُمكن الحصولُ على مركّباتٍ مُهمّةٍ، مثل الكلوروفورم و ثُلاثي كُلوريد الميثين.

للميثان استخداماتٌ كثيرةٌ، فهو يُستخدمُ لتحضير الكلوروفورم، وهو من الموادّ المُخدّرة والمُذيبة، وأيضاً رابعُ كلوريد الكربون، الذي يُستخدم في مطافئ الحرائقِ. كما ويدخل في صناعة الكثير من الموادّ، مثل البلاستيك والكُحولات والنّايلون. ويُشكّلُ الميثانُ ما نِسبتُهُ 80% من الغاز الطّبيعيّ المستخدم كوقود. ويَنتُجُ من إحتراقه أسوَدُ الكربون، الذي يُستخدمُ في صناعة أحبار الطّابعات، كما ويُستخدمُ في صناعة العقاقير الطّبيّة، والمُبيدات الحشريّة.