Fontes, usos e efeitos do gás metano no nosso ambiente

Metano (CH4) é um gás incolor e inodoro, normalmente utilizado como combustível – o principal componente do gás natural. É um hidrocarboneto e, portanto, de natureza orgânica. É também um dos gases de origem carbónica que desempenham um papel importante no efeito de estufa. Como afirma a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA), 10% das emissões de gases de efeito estufa são provenientes do uso de gás metano. O gás é mais leve que o ar e só pode ser na forma gasosa.

É uma forma de combustível fóssil que ocorre naturalmente abaixo da superfície terrestre como produto final da decomposição anaeróbica por metanogéneos, onde é encontrado juntamente com outros combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo. O gás metano também pode ser produzido em laboratório através do aquecimento de uma mistura de etanoato de sódio e cal sodada.

Devido à sua qualidade e quantidade de hidrocarbonetos, é um gás muito inflamável. Ele queima prontamente no ar com uma chama não luminosa pálida, reagindo com oxigênio para emitir dióxido de carbono, vapor de água e muito calor. Este artigo procura destacar as fontes, usos e efeitos do gás metano.

Fontes de gás metano

Combustíveis fósseis

O combustível fóssil é de longe a maior fonte de energia do mundo – usado para conduzir motores em automóveis, turbinas e outras máquinas. Os combustíveis fósseis são extraídos de matéria orgânica decomposta ao longo de milhões de anos sob calor intenso, levando à desintegração da matéria em combustível.

Como resultado, é composto principalmente de carbono, uma importante fonte de gás metano. O gás metano ocorre naturalmente abaixo da superfície da Terra e, como está na forma gasosa, não é fácil de ser capturado ou extraído. É gerado a partir de outros hidrocarbonetos em estado líquido e sólido como petróleo e carvão, respectivamente.

Pântanos húmidos

Pântanos húmidos artificiais como barragens e lagoas podem influenciar a presença de gás metano. Cerca de 30% das emissões de metano são produzidas por zonas húmidas, incluindo lagoas, lagos e rios. É comum descobrir que tais áreas foram limpas de vegetação para recuperá-la para a construção. Depois, a matéria orgânica morta continua a decompor-se na base destas estruturas levando à produção de gás metano na água.

A presença de água e a falta de ar fresco ao ar livre acelera o processo de apodrecimento da matéria orgânica morta. Este processo de decomposição é o que leva à geração de gás metano no fundo do pântano. As zonas húmidas naturais têm o mesmo efeito.

Térmitos

Térmitos são uma fonte natural significativa de metano. Cada cupim produz pequenas quantidades de metano diariamente. Mas quando é multiplicado pela população mundial de cupins, as suas emissões somam-se, criando um total de 23 milhões de toneladas de metano por ano.

Durante o processo normal de digestão de uma térmita, o metano é produzido. As térmitas comem celulose mas dependem de microorganismos no seu intestino para a digerir. Estes microrganismos produzem metano durante o processo, que é 12% das emissões naturais de metano.

Oceanos

Outra fonte natural significativa de metano são os oceanos. Os micróbios produtores de metano que vivem no oceano criam estas emissões. Isto cria 10% das emissões naturais de metano. Globalmente, os oceanos criam 19 milhões de toneladas de metano por ano.

Emissões de metano oceânico muitas vezes são produzidas em camadas sedimentares mais profundas de áreas costeiras produtivas. Isto é responsável por 75% das emissões de metano do oceano. O metano criado por estes micróbios mistura-se com a água circundante. Após algum tempo, ele é emitido para a atmosfera a partir da superfície do oceano.

Compostagem

Um dos modos mais recomendados de eliminação de resíduos é a compostagem, especialmente para resíduos orgânicos. A compostagem envolve a deposição de diferentes tipos de matéria orgânica para reciclar os resíduos de volta à terra de forma segura e amigável.

Consequentemente, a mistura de matéria orgânica morta leva à produção de gás metano para a atmosfera. Entretanto, a compostagem libera pequenas quantidades do gás em comparação com outras fontes de gás e, portanto, não é um perigo.

Pecuária

Pecuária cria 90 milhões de toneladas de metano por ano.

Durante seu processo normal de digestão, eles criam grandes quantidades de metano. A fermentação entérica ocorre devido aos microorganismos presentes no estômago destes animais. Isto cria metano como um subproduto que é exalado pelo animal ou liberado via flatus. É por isso que a carne que comemos todos os dias tem um enorme impacto no total de emissões de metano.

Resíduos animais

Numa tentativa de economizar em fontes de energia não renováveis, o globo tem encorajado os sistemas de produção pecuária a adotar a prática de produzir biogás para fornecer energia barata e acessível. A produção pecuária levou ao crescimento desta fonte de energia renovável, já que ela fornece todos os materiais necessários para a instalação da usina. Isto tem visto mais liberação de metano na atmosfera através da fermentação de resíduos animais.

Decomposição anaeróbica

Gás metano é produzido quando há decomposição bacteriana anaeróbica. Isto significa que o processo de decomposição da matéria orgânica não requer oxigênio, mas sim meios adequados para que as bactérias possam prosperar. Ocorre frequentemente durante a decomposição dos resíduos orgânicos em aterros, a decomposição da matéria orgânica em águas residuais de fontes domésticas, municipais e industriais e, ao mesmo tempo, a gestão de grandes quantidades de estrume através da utilização de grandes sistemas de tratamento de resíduos e tanques de retenção na pecuária.

Gestão de resíduos

As águas residuais brutas são tratadas para que sejam consideradas seguras para a sua libertação de volta aos cursos de água. Durante o tratamento, o lodo é deixado como resíduo, e como o lodo é muitas vezes uma mistura de compostos especialmente matéria orgânica, bactérias adequadas fazem dele o seu lar e ajudam na decomposição que leva à produção de gás metano.

Mina de carvão

O carvão é a forma mais densa de combustível fóssil extraído da superfície da terra, e por isso, é sólido no estado e ocupa muito espaço, aprisionando assim o gás metano abaixo. A mineração do carvão leva à libertação de gás metano na atmosfera, uma vez que não é facilmente retido.

Campos de arroz

Para que o arroz cresça, ele é cultivado em campos acolchoados, que são inundados com água. O excesso de água esgota o oxigênio presente no solo e também leva à decomposição dos materiais orgânicos presentes, o que proporciona um meio adequado para a produção de gás metano. O gás é libertado através da difusão na atmosfera. Os campos de arroz paddy estão entre as maiores fontes de gás metano liberado no ambiente.

Queima de lenha

O uso de lenha e carvão vegetal é comum porque é uma forma barata de gerar energia para cozinhar e aquecer. No entanto, sempre que é utilizado lenha, liberta gás metano na atmosfera. Os incêndios florestais também liberam o gás na atmosfera.

Queima de biomassa

Biomassa é material de matéria orgânica viva ou morta. A queima de biomassa causa uma grande quantidade de emissões de metano. As queimadas em grande escala por seres humanos para destruir os resíduos das culturas e limpar a terra para usos agrícolas ou outros criam 11% das emissões de metano humano. Os incêndios florestais naturais podem contribuir para isso. Mas a grande maioria das queimadas de biomassa é causada por seres humanos. A queima de biomassa cria 38 milhões de toneladas de metano por ano.

Biocombustíveis

Biocombustíveis produzem 12 milhões de toneladas de metano por ano. Qualquer biomassa usada para produzir energia para uso doméstico ou para fins domésticos conta como um biocombustível. Estima-se que 80% dos biocombustíveis são utilizados para cozinhar, aquecer e iluminar a cozinha doméstica através da queima de madeira, resíduos agrícolas ou esterco de animais. Este é o maior contribuinte para as emissões globais de biocombustíveis.

Sobre 2,7 bilhões de pessoas, quase metade da população mundial, usam biocombustíveis sólidos para cozinhar e aquecer suas casas diariamente. A maioria é pobre e vive em países em desenvolvimento. As outras fontes de biocombustíveis são empresas de baixa tecnologia, como fornos de tijolos ou telhas, restaurantes, veículos de transporte, etc.

Aterros e resíduos

Aterros e resíduos produzem 55 milhões de toneladas de metano por ano. Aterros sanitários e lixeiras abertas estão cheias de matéria orgânica como restos de alimentos, jornais, grama cortada e folhas. À medida que continuamos a despejar lixo novo sobre o lixo velho, a matéria orgânica no nosso lixo fica presa em condições em que não há oxigênio. Isso proporciona excelentes condições para que os micróbios produtores de metano decomponham o lixo, produzindo grandes quantidades de emissões de metano. Mesmo depois de um aterro sanitário ser fechado, as bactérias continuarão a decompor os resíduos enterrados e a emitir metano durante anos.

Usos de Gás Metano

Usos na cocção

O metano é um hidrocarboneto e mais leve que o ar. Portanto, ele produz mais energia por unidade de peso em comparação com o petróleo e o carvão. Também é preferido para cozinhar, pois não tem cheiro e não deixa fuligem nos utensílios de cozinha.

Usos residenciais

Outros usos do metano são para aquecer e arrefecer as suas casas. Algumas casas usam gás natural metano para aquecer a sua água. Outro uso comum em casa é uma lareira a gás natural. Existem também secadores de roupa a gás natural, mas não muito comuns.

Utilizados para fornecer iluminação

Gás metano pode ser aproveitado para gerar electricidade para casas, bem como para escritórios e indústrias. Através de um processo chamado geração distribuída, o metano do gás natural pode criar eletricidade. Microturbinas (motores de calor) e células combustíveis de gás natural podem produzir energia elétrica suficiente.

Usado na produção de outros compostos

Gás metano é essencial para a formação de metanol (álcool metílico), que é um componente chave do álcool. Também é importante na fabricação artificial de hidrogênio para ser usado em várias indústrias.

Ácido clorídrico, um dos ácidos mais comuns usados em laboratórios, é fabricado com gás metano como ingrediente. O triclorometano é outro composto que requer gás metano. Também conhecido como clorofórmio, é usado extensivamente tanto como solvente como anestésico.

Utilizado para o funcionamento de máquinas industriais

Metano, como forma de gás natural, é importante para uma variedade de indústrias. É um ingrediente comum do tecido, plástico, anticongelante e fertilizante. O gás metano é utilizado para o funcionamento ou para alimentar motores e turbinas em fábricas. Indústrias como celulose e papel, processadores de alimentos, refinarias de petróleo e empresas que trabalham com pedra, argila e vidro, utilizam a energia que liberam. A combustão à base de metano ajuda as empresas a secar, desumidificar, derreter e higienizar os seus produtos. Também é usado para fornecer energia para iluminação.

Usado para produzir negro de fumo

Gás metano pode ser queimado incompletamente, levando a depósitos de carbono incomuns. Estes depósitos são conhecidos como negro de fumo e são utilizados para reforçar a borracha que é utilizada para fazer pneus de veículos. Este mesmo negro de fumo é usado para fazer tintas e tintas de impressão.

É um ingrediente para fertilizantes

Com a adição de hidrogênio, o gás metano é usado para fabricar amônia, que é um composto chave na fabricação de fertilizantes.

Usado como combustível para foguetes

Its estado gasoso se traduz em menos depósitos de carbono quando queimado, tornando-o ideal para combustível para foguetes. Também não deixa resíduos. Outras formas de combustível, como o querosene, emitem muito carbono, tornando a câmara de combustão do foguetão defeituosa.

Efeitos do Gás Metano no Nosso Ambiente

Explosões

Uma mistura de metano e ar é muito explosiva na natureza. Cerca de 20% do ar é oxigénio, e torna-se muito reactivo quando entra em contacto com o metano. Tem havido casos de explosões, especialmente em minas de carvão, onde as minas caem apenas devido à reacção entre o gás metano na mina e o oxigénio no ar.

Explosões também têm sido testemunhadas em aterros sanitários onde os resíduos orgânicos tinham sido compactados, e o gás metano está a ser libertado em grandes quantidades. Reação espontânea com o ar ao redor do aterro que pode levar a um surto de incêndio foi relatada.

Efeito Estufa

Em si mesmo, o gás metano não é prejudicial ao meio ambiente ou à vida. No entanto, no aumento da concentração do gás associado à presença de dióxido de carbono e vapor de água, há absorção maciça e retenção de calor na atmosfera que é prejudicial ao meio ambiente. O resultado é denominado efeito estufa associado à mudança climática e ao aquecimento global.

Queimaduras

Na sua forma extremamente fria, o gás metano pode causar queimaduras sempre que entra em contacto com a pele e os olhos.

Suffocalização

Em concentrações elevadas e em espaço fechado, o gás pode reagir com todo o oxigénio presente e livrar a área de todo o oxigénio levando à sufocação.

Illness

Os motores emitem hidrocarbonetos e fumos devido à combustão do gás metano, que pode ser perigoso uma vez inalado no corpo. Por outro lado, a exposição a altos níveis de metano pode levar a dores de cabeça, vômitos, náuseas e perda de consciência.

Mudanças Climáticas

Após o dióxido de carbono, o metano é responsável por cerca de 23% das mudanças climáticas no século XX, conforme a NASA. O metano que é liberado na atmosfera antes de ser queimado é prejudicial ao meio ambiente. Em comparação com outros gases de efeito estufa, a vida útil do metano na atmosfera é relativamente curta, mas é mais eficiente na captura de calor do que aqueles outros gases. Como é capaz de reter calor na atmosfera, o metano contribui para as mudanças climáticas.

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Um verdadeiro ambientalista de coração ❤️. Fundada a Conserve Energy Future com o único lema de fornecer informações úteis relacionadas ao nosso ambiente em rápido esgotamento. A menos que você acredite fortemente na idéia de Elon Musk de fazer Marte como outro planeta habitável, lembre-se que realmente não há nenhum ‘Planeta B’ em todo este universo.

O que é gás metano?