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Les combustibles fossiles.
Extraction de pétrole

Centrale thermique Cercs. Catalogne

Traitement des combustibles fossiles

Énergie thermique I de combustion.
Effets de la thermodynamique

Gaz naturel

Gaz naturel

Le gaz naturel est un combustible fossile; une source d' énergie fossile. C'est une énergie primaire. Cela signifie qu'il peut être obtenu directement sans transformation.

Les autres sources d'énergie primaire sont:

Le gaz naturel a commencé à être utilisé à partir des années 1960 comme carburant préféré. Cependant, dans certains secteurs, comme les transports, le pétrole continue de prédominer.

Il est également utilisé comme matière première pour de nombreux produits chimiques.

La construction de gazoducs et le commerce du gaz ont conduit à des conflits armés majeurs entre différents pays du monde aux 20e et 21e siècles.

Impact sur l'environnement

C'est l' énergie fossile la plus propre en termes de déchets et d'émissions atmosphériques.

Effets directs

Cependant, le méthane qui est rejeté directement dans l'atmosphère ( avant de brûler) est nocif pour l'environnement. Puisqu'il peut emprisonner la chaleur dans l'atmosphère, le méthane contribue au changement climatique. Le méthane est plus efficace pour piéger la chaleur que ces autres gaz à effet de serre.

La combustion de gaz génère également des gaz à effet de serre tels que les oxydes d'azote ou le dioxyde de soufre SO 2 . Par conséquent, il contribue également au réchauffement climatique.

Pluie acide

Ces gaz dans l'atmosphère sont également à l'origine des pluies acides. La pluie acide est la pluie qui se forme lorsque l'humidité de l'air se combine avec des oxydes d'azote, du dioxyde de soufre ou du trioxyde de soufre. En interaction avec l'eau de pluie, ces gaz forment de l'acide nitrique, de l'acide sulfureux et de l'acide sulfurique.

Finalement, ces produits chimiques tombent au sol accompagnant les précipitations.

Effets indirects

L'extraction et le transport de gaz naturel produisent des altérations ou des dommages indirects à l'environnement. Voici quelques exemples de ces dommages:

  • Déforestation
  • Déplacement communautaire
  • Destruction des écosystèmes par la construction de gazoducs pour le transport du gaz.

L'exploration et l'extraction de gaz peuvent être très polluantes et destructrices, en particulier lorsque les réservoirs sont au fond de la mer ou dans des zones environnementales fragiles telles que l'Arctique, les jungles ou les forêts, entre autres.

Efficacité du gaz naturel

Dans une centrale thermique, le gaz naturel est le combustible le plus efficace. Dans le tableau suivant, nous montrons une comparaison des valeurs:

Production d'électricité dans une centrale thermique
CarburantEfficacité
Gaz naturel50,7%
Huile25,7%
Uranium26,1%
Charbon26,8%

Il est possible d'utiliser directement le gaz naturel, sans le convertir en électricité. Par exemple pour obtenir de l'eau chaude. Dans ce cas, il a une efficacité beaucoup plus élevée de 91,2%.

Il est également moins cher et plus facile à stocker que le charbon et les produits pétroliers.

Composition du gaz naturel

Le gaz naturel est un mélange de gaz plus léger que l'eau. Ce n'est pas toxique. Il est incolore. En principe, il est inodore. Il est composé d'un mélange d'hydrocarbures.

Sa composition est la suivante:

  • Méthane (CH 4 ). Le méthane est une molécule simple composée d'un atome de carbone et de quatre atomes d'hydrogène. Le composant principal contient également d'autres hydrocarbures légers en proportion beaucoup plus faible.
  • Éthane (C 2 H 6 )
  • Propane (C 3 H 8 )
  • Butane (C 4 H 10 )
  • Pentane (C 5 H 12 ).

La composition chimique du gaz naturel varie considérablement en fonction de son origine géographique et géologique. La composition de cette source d'énergie non renouvelable est généralement associée à d'autres molécules ou éléments tels que le dioxyde de carbone (CO 2 ), l'azote (N 2 ) ou rarement l'hélium (He) qui doivent être extraits lorsque le gaz est destiné à des usages. industriel et domestique.

Dans certains gisements, par exemple celui de Lacq (France), il peut y avoir des traces de composés organiques d'hydrogène sulfuré (SH 2 ) et de composés organiques soufrés (gaz amers des doigts).

Quels sont les hydrocarbures?

Les hydrocarbures sont des molécules constituées d'atomes de carbone et d'hydrogène. Son pouvoir calorifique varie fortement en fonction de sa composition. Les plus élevés se situent entre 8 500 et 10 200 kilocalories par mètre cube de gaz.

Comment est produit le gaz naturel?

Le gaz naturel, comme d'autres combustibles fossiles, s'est formé au cours de millions d'années par la décomposition anaérobie (sans oxygène) de grandes quantités des restes d'organismes morts déposés sur ce qui était alors le fond de la mer ou du lac.

Au fil du temps, la matière organique mélangée à de la boue a été enfouie sous de lourdes couches de sédiments. L'affaire a été soumise à haute pression et température, sans air, pendant longtemps. Au fil du temps, ces conditions l'ont modifié chimiquement. En raison de cette décomposition, des gaz ont été dégagés, en particulier du gaz naturel.

Comment obtenez-vous l'énergie du gaz naturel?

L'énergie interne du gaz naturel est contenue dans les liaisons chimiques carbone-hydrogène (CH). Cette énergie peut être extraite par combustion.

Gaz naturelLa combustion est une réaction thermodynamique d'oxydation exothermique. Cette réaction convertit l'énergie chimique des liaisons en énergie thermique.

Le phénomène de combustion génère généralement une flamme qui génère de la lumière.

Où est-il stocké?

Le gaz naturel se trouve souvent dans des sacs souterrains. Près des sacs d'huile, qui restent à l'état liquide.

Les deux combustibles fossiles se trouvent dans des roches d'origine sédimentaire. Des phénomènes géologiques les emprisonnent, donnant naissance à de grandes poches souterraines.

Le gaz naturel peut être présenté de deux façons:

  1. Sous forme sèche; totalement gazeux.
  2. Sous forme humide; mélangé à des hydrocarbures plus longs, qui sont facilement séparés sous forme liquide par compression, refroidissement ou absorption.

Le gaz naturel sec est principalement du méthane (60% -95%), mais peut contenir des quantités appréciables d'éthane (5% -20%) selon la région où il se trouve.

Qu'est-ce que le gaz naturel véhiculaire?

Le gaz naturel véhiculaire est le sous-produit gazeux du pétrole utilisé comme carburant dans des millions de véhicules . C'est une alternative à l'  essence ou au diesel.

Plusieurs fois, le terme gaz naturel véhiculaire est utilisé comme synonyme de gaz naturel comprimé et, dans d'autres cas, de combinaison de gaz naturel comprimé véhiculaire. Cependant, ce gaz peut également être du gaz naturel liquéfié, qui est également utilisé comme carburant pour les véhicules, bien que dans une bien moindre mesure.

Ce type de gaz n'est pas le même gaz à usage domestique, puisque le gaz à usage domestique est un mélange de propane et de butane. Dans ce cas, le véhicule est du méthane. La différence entre les deux est essentiellement donnée par l'humidité présente dans le propane et absente dans le méthane.

Le gaz naturel véhiculaire est généralement comprimé à 3 000 PSI. De cette façon, une plus grande quantité de volume peut être stockée dans les cylindres. Cela signifie plus d'autonomie pour le véhicule.

Auteur :

Date de publication : 17 août 2016
Dernier examen : 27 avril 2020