Hiện nay, năng lượng khí đốt thiên nhiên đã trở thành một trong những loại nhiên liệu vô cùng quan trọng và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Hãy tìm hiểu về vấn đề này trong bài viết dưới đây nhé.
Mục Lục
Năng lượng khí đốt là gì?
Khí thiên nhiên còn gọi là khí ga, khí đốt, là hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm phần lớn các hydrocacbon (hợp chất hóa học chứa hydro và cacbon). Cũng giống như dầu mỏ, than đá và các loại khí khác, khí thiên nhiên là một nhiên liệu hóa thạch. Chúng được xem là một trong những dạng năng lượng khí đốt sạch, an toàn và được ứng dụng nhiều trong cuộc sống của con người.
Nguồn gốc hình thành khí thiên nhiên
Nguồn gốc hình thành khí thiên nhiên là vi sinh vật sống dưới nước (tảo, động vật nguyên sinh) và các sinh vật phù du. Khi những sinh vật này chết đi, xác của chúng sẽ tích tụ ở đáy đại dương rồi bị chôn lấp dần dần và dồn nén dưới các lớp trầm tích. Trải qua hàng triệu năm, dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất thì xác của những sinh vật này sẽ chuyển hóa và tạo ra khí thiên nhiên.
Sau khi được hình thành trong lòng vỏ Trái đất, khí thiên nhiên sẽ tồn tại trong những lỗ nhỏ của các tầng đá xốp xung quanh và đóng vai trò như các bể chứa tự nhiên. Tuy nhiên, vì các lớp đá xốp này thường có nước, trong khi dầu mỏ nhẹ hơn nước và kém dày đặc hơn các tầng đá xung quanh nên chúng bị đẩy lên trên qua lớp vỏ, thậm chí cách xa nơi được tạo ra và bị giữ lại bởi các lớp đá không thấm hay còn gọi là đá “mũ chụp”. Do nhẹ hơn dầu mỏ nên khí thiên nhiên nằm trên dầu mỏ, tạo thành lớp “mũ chụp khí”.
Tìm hiểu nguồn gốc và ứng dụng của năng lượng khí đốt
Xem thêm: Tìm hiểu về an ninh năng lượng là gì?
Thành phần chính của khí đốt thiên nhiên là gì?
Trong quá trình tìm hiểu, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên chính là hiđrocacbon (có chứa C và H2). Bên cạnh đó, trong khí thiên nhiên còn có thể chứa khoảng 10% etan (C2H6), một lượng nhỏ propan và chứa tới 85% methane (CH4).
Ngoài thành phần chính này thì trong khí thiên nhiên còn có những chất làm loãng và thành phần chất gây ô nhiễm. Trong những chất làm loãng này có chứa N2, CO2 và hơi nước. Còn chất gây ô nhiễm có thành phần chính là H2S và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác. Tuy nhiên, trong quá trình lọc khí thiên nhiên thì những chất này sẽ bị tách riêng và làm các sản phẩm phụ.
Các loại năng lượng khí đốt thiên nhiên
Trên thực tế, khí thiên nhiên hiện nay có rất nhiều loại khác nhau. Sự đa dạng này đã giúp cho chúng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống. Khí thiên nhiên được chia thành 4 loại chính dựa theo thành phần chính như sau:
- Khí ngọt: Là loại khí thiên nhiên chứa khá ít H2S.
- Khí chua: Là khí thiên nhiên chứa nồng độ H2S cao.
- Khí khô: Là loại khí thiên nhiên có chứa tỷ lệ methane khá cao.
- Khí ướt: Là loại khí thiên nhiên có chứa một lượng đáng kể hydrocacbon bao gồm những phần tử lượng cao hơn thuộc nhóm ankan như propan, butan, etan. Phần cặn lắng của khí sau đó sẽ là phần còn lại khi mà các ankan được loại bỏ khỏi khí ướt.
Khí thiên nhiên tập trung chủ yếu ở đâu?
Khí thiên nhiên có trong các mỏ khí nằm dưới lòng đất với thành phần chủ yếu là metan. Vì quá trình tạo ra dầu mỏ và khí thiên nhiên là tương tự nhau nên nó thường được tìm thấy cùng với các mỏ dầu bên trong vỏ Trái đất. Bên cạnh đó, cũng có những nơi khí thiên nhiên được tìm thấy trong các hồ chứa hydrocacbon khi chúng có sự liên kết với nhau trong những vỉa than và dưới dạng clanratmetan.
Để xác định được vị trí của các mỏ khí thiên nhiên, các nhà địa chất sẽ tiến hành thăm dò những nơi chứa các thành phần cần thiết cho việc hình thành khí và sử dụng công nghệ hiện đại để định vị chính xác nơi tồn tại khí. Hiện nay, trên thế giới, trừ Nam Cực, khí tự nhiên xuất hiện ở mọi nơi với trữ lượng khổng lồ lên tới 150 tỷ tỷ m3. Trong đó, Nga là quốc gia có trữ lượng lớn nhất thế giới với 48 tỷ tỷ m³, đứng sau là khu vực Trung Đông với 50 tỷ tỷ m³ và một số nơi khác ở châu Phi, châu Á và châu Úc.
Tìm hiểu nguồn gốc và ứng dụng của năng lượng khí đốt
Xem thêm: Đường không năng lượng là gì?
Trữ lượng khí thiên nhiên ở Việt Nam
Việt Nam là một trong những quốc gia có vị trí địa lý và điều kiện thiên nhiên khá thuận lợi để hình thành nên các mỏ khí thiên nhiên. Vì vậy, trữ lượng khí thiên nhiên ở Việt Nam chiếm tỷ trọng khá lớn.
Hiện nay, nước ta đã phát hiện được 24 mỏ khí thiên nhiên, trong đó có 1 mỏ nằm ở ngoài biển và 23 mỏ nằm ở đất liền. Tuy nhiên, trên thực tế, Bộ Công Thương đã nhận định rằng từ năm 2022 nguồn khí thiên nhiên của nước sẽ bắt đầu bước vào thời kỳ suy giảm và nhu cầu sử dụng trong nước cũng khó có thể đáp ứng được. Do đó, giải pháp được đặt ra chính là phải nhập khẩu khí hóa lỏng LNG để sử dụng vào nhiều mục đích, trong đó có phát điện.
Ứng dụng khí thiên nhiên trong thực tiễn
Khí thiên nhiên là loại khí phổ biến và được sử dụng nhiều trong cuộc sống. Khí thiên nhiên sau khi được khai thác và tinh lọc thành các khí khác sẽ được sử dụng làm nhiên liệu và nguyên liệu đầu vào cho ngành công nghiệp sản xuất hóa chất và nhiên liệu đốt cháy.
Hiện nay, khí thiên nhiên chủ yếu được sử dụng ở các nước thuộc Bắc Bán cầu, trong đó Châu Âu và Bắc Mỹ là những nơi tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Ngoài việc được dùng làm nhiên liệu đốt cháy, khí thiên nhiên còn được ứng dụng như:
– Dùng làm nhiên liệu đốt của lò gas, bếp gas trong chế biến thực phẩm hoặc sấy khô.
– Dùng làm nguyên liệu đầu vào cho ngành hóa dầu để tạo ra các chất hóa dầu, được sử dụng trong sản xuất phân đạm, dược phẩm, bột giặt, các loại chất dẻo…
– Làm nhiên liệu đốt trong các lò gốm, lò gạch, lò luyện kim, lò sản xuất xi măng, lò nấu thủy tinh, lò đốt các tuabin nhiệt điện để phát điện.
– Khí thiên nhiên còn được vào vi khuẩn Methylococcus capsulatus để sản xuất thức ăn giàu đạm và thức ăn cho cá.
– Sử dụng để sản xuất khí H2 bằng phương pháp hydro reformer. Khí hydro sau đó được ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác như làm nguyên liệu chính cho ngành công nghiệp hóa chất. Hoặc là tác nhân hydro hóa, là một mặt hàng quan trọng trong các nhà máy lọc dầu và trở thành nguồn nhiên liệu cần thiết để vận hành các phương tiện sử dụng khí hydro.
Hy vọng những thông tin trong bài viết đã giúp bạn đọc hiểu hơn về năng lượng khí đốt và những ứng dụng trong cuộc sống.
