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प्राकृतिक गैस

प्राकृतिक गैस (जिसे जीवाश्म गैस भी कहा जाता है ; कभी-कभी सिर्फ गैस ) एक स्वाभाविक रूप से होने वाली हाइड्रोकार्बन गैस का मिश्रण है जिसमें मुख्य रूप से मीथेन होता है , लेकिन आमतौर पर अन्य उच्च अल्केन्स की अलग-अलग मात्रा और कभी-कभी कार्बन डाइऑक्साइड , नाइट्रोजन , हाइड्रोजन सल्फाइड या हीलियम का एक छोटा प्रतिशत . [२] यह तब बनता है जब लाखों वर्षों में पृथ्वी की सतह के नीचे सड़ने वाले पौधों और जानवरों के पदार्थ की परतें तीव्र गर्मी और दबाव के संपर्क में आती हैं। [३]पौधों को मूल रूप से सूर्य से जो ऊर्जा प्राप्त होती है, वह गैस में रासायनिक बंधों के रूप में संग्रहित होती है। [४] प्राकृतिक गैस एक जीवाश्म ईंधन है ।

2013 में वैश्विक प्राकृतिक गैस व्यापार । संख्या प्रति वर्ष अरब घन मीटर में है [1]
2013 के आसपास प्रति वर्ष घन मीटर में देशों द्वारा प्राकृतिक गैस निष्कर्षण extraction

प्राकृतिक गैस एक गैर-नवीकरणीय [4] हाइड्रोकार्बन है जिसका उपयोग हीटिंग, खाना पकाने और बिजली उत्पादन के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग वाहनों के लिए ईंधन के रूप में और प्लास्टिक और अन्य व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण कार्बनिक रसायनों के निर्माण में रासायनिक फीडस्टॉक के रूप में भी किया जाता है ।

प्राकृतिक गैस का निष्कर्षण और खपत जलवायु परिवर्तन का एक प्रमुख और बढ़ता चालक है । [5] [6] [7] यह एक शक्तिशाली है ग्रीन हाउस गैस ही जब वातावरण में जारी है, और बनाता है कार्बन डाइऑक्साइड जब जला दिया । [८] [९] अन्य जीवाश्म और बायोमास ईंधन के सापेक्ष उपयोग के बिंदु पर कम अपशिष्ट और विषाक्त पदार्थों का उत्सर्जन करते हुए, गर्मी और बिजली उत्पन्न करने के लिए प्राकृतिक गैस को कुशलता से जलाया जा सकता है । [१०] हालांकि, पूरी आपूर्ति श्रृंखला में अनपेक्षित भगोड़े उत्सर्जन के साथ-साथ गैस का निकास और भड़कना , समग्र रूप से एक समान कार्बन पदचिह्न का परिणाम हो सकता है । [११] [१२] [१३]

प्राकृतिक गैस गहरे भूमिगत चट्टानों में पाई जाती है या कोयले के बिस्तरों में अन्य हाइड्रोकार्बन जलाशयों से जुड़ी होती है और मीथेन क्लैथ्रेट के रूप में होती है । पेट्रोलियम एक और जीवाश्म ईंधन है जो प्राकृतिक गैस के पास और उसके साथ पाया जाता है। अधिकांश प्राकृतिक गैस समय के साथ दो तंत्रों द्वारा बनाई गई थी: बायोजेनिक और थर्मोजेनिक। बायोजेनिक गैस दलदल , दलदल , लैंडफिल और उथले तलछट में मिथेनोजेनिक जीवों द्वारा बनाई जाती है । पृथ्वी की गहराई में, अधिक तापमान और दबाव पर, दबे हुए कार्बनिक पदार्थों से थर्मोजेनिक गैस बनाई जाती है। [14] [3]

पेट्रोलियम उत्पादन में, गैस को कभी-कभी फ्लेयर गैस के रूप में जलाया जाता है । प्राकृतिक गैस को ईंधन के रूप में इस्तेमाल करने से पहले , विपणन योग्य प्राकृतिक गैस के विनिर्देशों को पूरा करने के लिए, पानी सहित अशुद्धियों को दूर करने के लिए अधिकांश, लेकिन सभी को संसाधित नहीं किया जाना चाहिए । इस प्रसंस्करण के उप-उत्पादों में ईथेन , प्रोपेन , ब्यूटेन , पेंटेन , और उच्च आणविक भार हाइड्रोकार्बन, हाइड्रोजन सल्फाइड (जिसे शुद्ध सल्फर में परिवर्तित किया जा सकता है ), कार्बन डाइऑक्साइड , जल वाष्प , और कभी-कभी हीलियम और नाइट्रोजन शामिल हैं ।

प्राकृतिक गैस को कभी-कभी अनौपचारिक रूप से केवल "गैस" के रूप में संदर्भित किया जाता है, खासकर जब इसकी तुलना अन्य ऊर्जा स्रोतों, जैसे तेल या कोयले से की जा रही हो। हालांकि, इसे गैसोलीन के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए , जिसे अक्सर बोलचाल की भाषा में "गैस" के रूप में छोटा किया जाता है, विशेष रूप से उत्तरी अमेरिका में।

इतिहास

ताइवान में जमीन से निकल रही प्राकृतिक गैस का जलना

प्राचीन चीन में गलती से प्राकृतिक गैस की खोज की गई थी, क्योंकि यह ब्राइन के लिए ड्रिलिंग के परिणामस्वरूप हुई थी । प्राकृतिक गैस का इस्तेमाल सबसे पहले चीनियों ने लगभग ५०० ईसा पूर्व (संभवतः १००० ईसा पूर्व [१५] ) में किया था। उन्होंने सिचुआन के ज़िलियुजिंग जिले में बांस की कच्ची पाइपलाइनों में जमीन से रिसने वाली गैस को ले जाने के लिए एक रास्ता खोजा, जहां इसका इस्तेमाल नमक निकालने के लिए नमक के पानी को उबालने के लिए किया जाता था । [१६] [१७]

अमेरिका में प्राकृतिक गैस की खोज और पहचान १६२६ में हुई थी। १८२१ में, विलियम हार्ट ने फ़्रेडोनिया, न्यूयॉर्क , संयुक्त राज्य अमेरिका में पहला प्राकृतिक गैस कुआँ सफलतापूर्वक खोदा , जिससे फ़्रेडोनिया गैस लाइट कंपनी का गठन हुआ। फिलाडेल्फिया शहर ने १८३६ में पहला नगरपालिका स्वामित्व वाला प्राकृतिक गैस वितरण उद्यम बनाया। [१८] २००९ तक, कुल ८५०,००० किमी³ (२००,००० घन मीटर) में से ६६,००० किमी 000 (१६,००० घन मील) (या ८%) का उपयोग किया जा चुका था। प्राकृतिक गैस के अनुमानित शेष वसूली योग्य भंडार का। [१९] अनुमानित २०१५ की विश्व खपत दर लगभग ३४०० किमी³ (815 घन मील) प्रति वर्ष गैस के आधार पर, प्राकृतिक गैस के कुल अनुमानित शेष आर्थिक रूप से वसूली योग्य भंडार वर्तमान खपत दरों पर २५० वर्षों तक चलेगा। २-३% के उपयोग में वार्षिक वृद्धि के परिणामस्वरूप वर्तमान में वसूली योग्य भंडार काफी कम हो सकता है, शायद ८० से १०० वर्षों तक। [19]

सूत्रों का कहना है

प्राकृतिक गैस

टेक्सास, यूएसए में प्राकृतिक गैस ड्रिलिंग रिग

19वीं शताब्दी में, प्राकृतिक गैस मुख्य रूप से तेल उत्पादन के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त की गई थी । छोटे, हल्के गैस कार्बन चेन से निकाले तरल पदार्थ कराना पड़ा दबाव में कमी के रूप में समाधान से बाहर आया जलाशय की सतह के लिए, एक शीतल पेय की बोतल uncapping जहां कार्बन डाइऑक्साइड के समान effervesces । सक्रिय तेल क्षेत्रों में गैस को अक्सर उप-उत्पाद, खतरे और निपटान समस्या के रूप में देखा जाता था। उत्पादित बड़ी मात्रा का उपयोग तब तक नहीं किया जा सकता जब तक कि उपभोक्ता बाजारों में गैस पहुंचाने के लिए अपेक्षाकृत महंगी पाइपलाइन और भंडारण सुविधाओं का निर्माण नहीं किया गया।

२०वीं शताब्दी के शुरुआती भाग तक, तेल से जुड़ी अधिकांश प्राकृतिक गैस या तो केवल तेल क्षेत्रों में छोड़ी जाती थी या जला दी जाती थी। आधुनिक समय में गैस वेंटिंग और प्रोडक्शन फ्लेयरिंग का अभ्यास अभी भी किया जाता है, लेकिन दुनिया भर में उन्हें सेवानिवृत्त करने और उन्हें अन्य व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य और उपयोगी विकल्पों के साथ बदलने के प्रयास चल रहे हैं। [२०] [२१] अवांछित गैस (या बाजार के बिना फंसे हुए गैस ) को अक्सर संभावित भविष्य के बाजार की प्रतीक्षा करते हुए या संरचना पर फिर से दबाव डालने के लिए 'इंजेक्शन' कुओं के साथ जलाशय में वापस कर दिया जाता है, जो अन्य कुओं से तेल निष्कर्षण दर को बढ़ा सकता है। . उच्च प्राकृतिक गैस की मांग वाले क्षेत्रों में (जैसे कि यूएस), पाइपलाइनों का निर्माण तब किया जाता है जब किसी कुएं से अंतिम उपभोक्ता तक गैस परिवहन करना आर्थिक रूप से संभव हो ।

बिजली उत्पादन में उपयोग के लिए पाइपलाइनों के माध्यम से गैस के परिवहन के अलावा, प्राकृतिक गैस के अन्य अंतिम उपयोगों में तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) के रूप में निर्यात या गैस से तरल पदार्थ (जीटीएल) प्रौद्योगिकियों के माध्यम से अन्य तरल उत्पादों में प्राकृतिक गैस का रूपांतरण शामिल है । जीटीएल प्रौद्योगिकियां प्राकृतिक गैस को गैसोलीन, डीजल या जेट ईंधन जैसे तरल उत्पादों में परिवर्तित कर सकती हैं। फिशर-ट्रॉप्स (F-T), मेथनॉल से गैसोलीन (MTG) और सिनगैस से गैसोलीन प्लस (STG+) सहित कई तरह की GTL तकनीकों का विकास किया गया है । एफ-टी एक सिंथेटिक क्रूड का उत्पादन करता है जिसे तैयार उत्पादों में और परिष्कृत किया जा सकता है, जबकि एमटीजी प्राकृतिक गैस से सिंथेटिक गैसोलीन का उत्पादन कर सकता है। STG+ सिंगल-लूप प्रक्रिया के माध्यम से सीधे प्राकृतिक गैस से ड्रॉप-इन गैसोलीन, डीजल, जेट ईंधन और सुगंधित रसायनों का उत्पादन कर सकता है। [२२] २०११ में, कतर में रॉयल डच शेल का १४०,००० बैरल (२२,००० मी ३ ) प्रति दिन एफ-टी संयंत्र परिचालन में आया । [23]

प्राकृतिक गैस "संबद्ध" ( तेल क्षेत्रों में पाई जाती है ), या "गैर-संबद्ध" ( प्राकृतिक गैस क्षेत्रों में पृथक ) हो सकती है, और यह कोयला बेड ( कोयलायुक्त मीथेन के रूप में ) में भी पाई जाती है । [24] यह कभी कभी एक बड़ी मात्रा में होता है ईथेन , प्रोपेन , ब्यूटेन , और पैंटेन -heavier हाइड्रोकार्बन वाणिज्यिक उपयोग करने से पहले के लिए हटाया मीथेन एक उपभोक्ता ईंधन या रासायनिक संयंत्र कच्चे माल के रूप बेचा जा रहा है। प्राकृतिक गैस के परिवहन से पहले गैर-हाइड्रोकार्बन जैसे कार्बन डाइऑक्साइड , नाइट्रोजन , हीलियम (शायद ही कभी), और हाइड्रोजन सल्फाइड को भी हटाया जाना चाहिए। [25]

तेल के कुओं से निकाली गई प्राकृतिक गैस को केसिंगहेड गैस कहा जाता है (चाहे वास्तव में एनलस और केसिंगहेड आउटलेट के माध्यम से उत्पन्न हुई हो या नहीं) या संबंधित गैस। प्राकृतिक गैस उद्योग को चुनौती देने से गैस की बढ़ती मात्रा निकालने है संसाधन प्रकार : खट्टा गैस , तंग गैस , शेल गैस , और coalbed मीथेन ।

इस बात पर कुछ असहमति है कि किस देश में सबसे बड़ा सिद्ध गैस भंडार है। स्रोत जो मानते हैं कि रूस के पास अब तक का सबसे बड़ा सिद्ध भंडार है, उनमें यूएस सीआईए (47 600 किमी), [26] यूएस एनर्जी इंफॉर्मेशन एडमिनिस्ट्रेशन (47 800 किमी³), [27] [28] और ओपेक (48 700 किमी³) शामिल हैं। [२९] हालांकि, बीपी रूस को केवल ३२ ९०० किमी³ के साथ श्रेय देता है, [३०] जो इसे ईरान से थोड़ा पीछे (स्रोत के आधार पर ३३ १०० से ३३, ८०० किमी³) दूसरे स्थान पर रखता है। गज़प्रोम के साथ , रूस अक्सर दुनिया का सबसे बड़ा प्राकृतिक गैस निकालने वाला देश है। प्रमुख सिद्ध संसाधन (घन किलोमीटर में) विश्व 187 300 (2013), ईरान 33 600 (2013), रूस 32 900 (2013), कतर 25 100 (2013), तुर्कमेनिस्तान 17 500 (2013) और संयुक्त राज्य अमेरिका 8500 (2013) हैं। )

द वर्ल्ड फैक्टबुक के आंकड़ों के आधार पर प्राकृतिक गैस प्रमाणित भंडार (2014) द्वारा देश

यह अनुमान लगाया गया है कि शेल गैस जैसी "अपरंपरागत" गैस के लगभग ९००,००० किमी हैं, जिनमें से १८०,००० किमी की वसूली की जा सकती है। [३१] बदले में, एमआईटी , ब्लैक एंड वीच और डीओई के कई अध्ययनों का अनुमान है कि प्राकृतिक गैस भविष्य में बिजली उत्पादन और गर्मी के एक बड़े हिस्से के लिए जिम्मेदार होगी। [32]

दुनिया का सबसे बड़ा गैस क्षेत्र अपतटीय दक्षिण पार्स / उत्तरी डोम गैस-कंडेनसेट क्षेत्र है , जो ईरान और कतर के बीच साझा किया जाता है। इसमें 51,000 घन किलोमीटर (12,000 घन मील) प्राकृतिक गैस और 50 अरब बैरल (7.9 अरब घन मीटर) प्राकृतिक गैस घनीभूत होने का अनुमान है ।

क्योंकि प्राकृतिक गैस एक शुद्ध उत्पाद नहीं है, क्योंकि जब सुपरक्रिटिकल (दबाव/तापमान) स्थितियों के तहत गैर-संबद्ध गैस को एक क्षेत्र से निकाला जाता है, तो जलाशय का दबाव कम हो जाता है , उच्च आणविक भार घटक आंशिक रूप से इज़ोटेर्मिक डिप्रेसुराइज़िंग पर संघनित हो सकते हैं - एक प्रभाव जिसे प्रतिगामी संघनन कहा जाता है . इस प्रकार बनने वाला द्रव फंस सकता है क्योंकि गैस भंडार के छिद्र समाप्त हो जाते हैं। इस समस्या से निपटने का एक तरीका है भूमिगत दबाव को बनाए रखने के लिए कंडेनसेट से मुक्त सूखी गैस को फिर से इंजेक्ट करना और कंडेनसेट के पुन: वाष्पीकरण और निष्कर्षण की अनुमति देना। अधिक बार, तरल सतह पर संघनित होता है, और गैस संयंत्र के कार्यों में से एक इस घनीभूत को इकट्ठा करना है। परिणामी तरल को प्राकृतिक गैस तरल (एनजीएल) कहा जाता है और इसका वाणिज्यिक मूल्य होता है।

शेल गैस

अन्य प्रकार के गैस जमाओं की तुलना में शेल गैस का स्थान

शेल गैस प्राकृतिक गैस है जो शेल से उत्पन्न होती है । क्योंकि शेल में मैट्रिक्स पारगम्यता बहुत कम है, जिससे गैस को किफायती मात्रा में प्रवाहित करने की अनुमति मिलती है, शेल गैस के कुएं गैस को प्रवाहित करने की अनुमति देने के लिए फ्रैक्चर पर निर्भर करते हैं। प्रारंभिक शेल गैस कुएं प्राकृतिक फ्रैक्चर पर निर्भर थे जिसके माध्यम से गैस प्रवाहित होती थी; लगभग सभी शेल गैस कुओं को आज हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग द्वारा कृत्रिम रूप से बनाए गए फ्रैक्चर की आवश्यकता होती है । 2000 के बाद से, संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में शेल गैस प्राकृतिक गैस का एक प्रमुख स्रोत बन गया है। [३३] शेल गैस उत्पादन में वृद्धि के कारण २०१४ में संयुक्त राज्य अमेरिका दुनिया में नंबर एक प्राकृतिक गैस उत्पादक था। [३४] संयुक्त राज्य अमेरिका में शेल गैस के उत्पादन को "शेल गैस क्रांति" और "21वीं सदी की ऐतिहासिक घटनाओं में से एक" के रूप में वर्णित किया गया है। [35]

संयुक्त राज्य अमेरिका में बढ़े हुए उत्पादन के बाद, पोलैंड, चीन और दक्षिण अफ्रीका जैसे देशों में शेल गैस की खोज शुरू हो रही है। [३६] [३७] [३८] चीनी भूवैज्ञानिकों ने शेल गैस ड्रिलिंग के लिए एक आशाजनक लक्ष्य के रूप में सिचुआन बेसिन की पहचान की है , क्योंकि शेल्स की संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादक साबित हुई है। वेई वेई 201 कुएं से उत्पादन 1×10 4 –2×10 4 मीटर 3 प्रति दिन है। [३९] २०२० के अंत में, चाइना नेशनल पेट्रोलियम कॉर्पोरेशन ने अपने चांगनिंग-वेयुआन प्रदर्शन क्षेत्र से २० मिलियन क्यूबिक मीटर गैस के दैनिक उत्पादन का दावा किया। [40]

यद्यपि पोलैंड में गैस शेल जमा का वादा किया गया है, पोलिश भूवैज्ञानिक संस्थान ने 350 बीसीएम और 770 बीसीएम के बीच कहीं भी वसूली योग्य भंडार का अनुमान लगाया है, 2013 तक कोई गैस का उत्पादन नहीं किया गया था, और पर्याप्त ढांचागत, राजनीतिक और नियामक चुनौतियों से विकास में बाधा आ सकती है। [41]

दक्षिण अफ्रीका के मुख्य कारू बेसिन को संभावित शेल गैस संसाधन के रूप में पहचाना गया है, जिसमें शेल गैस के 0.4-11x10 9 मीटर 3 के भंडार के शुरुआती अनुमान हैं । हालांकि, परीक्षण कुओं से पता चला है कि सबसे आशाजनक गठन में कार्बनिक पदार्थ, एक्का समूह, अतिपरिपक्व है, जिसका अर्थ है कि कार्बनिक कार्बन पहले से ही हाइड्रोजन से अनबाउंड आ चुका है और बहुत कम क्षमता बनी हुई है। रिजर्व का अब 0.4x10 9 मीटर 3 पर पुनर्मूल्यांकन किया गया है , जो प्रारंभिक अनुमानों का निचला स्तर है, हालांकि यह महत्वहीन नहीं है। [42]

शहरी गैस

टाउन गैस एक ज्वलनशील गैसीय ईंधन है जो कोयले के विनाशकारी आसवन द्वारा बनाया जाता है । इसमें हाइड्रोजन , कार्बन मोनोऑक्साइड , मीथेन और अन्य वाष्पशील हाइड्रोकार्बन सहित विभिन्न प्रकार की कैलोरी गैसें होती हैं , साथ में कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन जैसी कम मात्रा में गैर-कैलोरी गैसें होती हैं , और इसका उपयोग प्राकृतिक गैस के समान तरीके से किया जाता है। यह एक ऐतिहासिक तकनीक है और आमतौर पर आज ईंधन गैस के अन्य स्रोतों के साथ आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धी नहीं है।

19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत में पूर्वी अमेरिका में स्थित अधिकांश शहर "गैशहाउस" साधारण उप-उत्पाद कोक ओवन थे जो एयर-टाइट कक्षों में बिटुमिनस कोयले को गर्म करते थे। कोयले से निकलने वाली गैस को पाइप के नेटवर्क के माध्यम से घरों और अन्य इमारतों में एकत्र किया जाता था और वितरित किया जाता था जहां इसका उपयोग खाना पकाने और प्रकाश व्यवस्था के लिए किया जाता था। (गैस हीटिंग 20 वीं शताब्दी के अंतिम छमाही तक व्यापक रूप से उपयोग में नहीं आया था।) गैसहाउस ओवन के नीचे से एकत्र किए गए कोयला टार (या डामर ) का उपयोग अक्सर छत और अन्य जलरोधक उद्देश्यों के लिए किया जाता था, और जब रेत के साथ मिलाया जाता था और बजरी का उपयोग सड़कों को पक्का करने के लिए किया जाता था।

बायोगैस

Methanogenic आर्किया , लगभग मीथेन के सभी जैविक स्रोतों के लिए जिम्मेदार हैं, हालांकि methylphosphonate -degrading जीवाणु , biogenic मीथेन की एक के रूप में अभी तक पूरी तरह मात्रा निर्धारित नहीं अंश का उत्पादन विशेष रूप से महासागरों में। [४३] कुछ अन्य जीवन रूपों के साथ सहजीवी संबंधों में रहते हैं, जिनमें दीमक , जुगाली करने वाले और खेती की गई फसलें शामिल हैं। प्राकृतिक गैस के प्रमुख घटक मीथेन के अन्य स्रोतों में लैंडफिल गैस , बायोगैस और मीथेन हाइड्रेट शामिल हैं । जब मीथेन युक्त गैसें कार्बनिक पदार्थों ( बायोमास ) के अवायवीय क्षय से उत्पन्न होती हैं , तो इन्हें बायोगैस (या प्राकृतिक बायोगैस) कहा जाता है। बायोगैस के स्रोतों में दलदल , दलदल और लैंडफिल , साथ ही कृषि अपशिष्ट पदार्थ जैसे सीवेज कीचड़ और अवायवीय डाइजेस्टर के माध्यम से खाद , [४४] एंटरिक किण्वन के अलावा , विशेष रूप से मवेशियों में शामिल हैं । लैंडफिल गैस लैंडफिल साइटों में कचरे के अपघटन द्वारा बनाई जाती है। जल वाष्प को छोड़कर , लगभग आधा लैंडफिल गैस मीथेन है और शेष अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड है , जिसमें थोड़ी मात्रा में नाइट्रोजन , ऑक्सीजन और हाइड्रोजन , और हाइड्रोजन सल्फाइड और सिलोक्सेन की चर ट्रेस मात्रा होती है । यदि गैस को हटाया नहीं जाता है, तो दबाव इतना अधिक हो सकता है कि यह सतह पर अपना काम करता है, जिससे लैंडफिल संरचना को नुकसान होता है, अप्रिय गंध, वनस्पति मर जाती है, और विस्फोट का खतरा होता है। गैस, वातावरण को निकाल किया जा सकता है भड़का या उत्पादन को जला दिया बिजली या गर्मी । जैविक सामग्री को कचरे से अलग करके भी बायोगैस का उत्पादन किया जा सकता है जो अन्यथा लैंडफिल में जाता है। यह विधि केवल उसके द्वारा उत्पादित लैंडफिल गैस को पकड़ने की तुलना में अधिक कुशल है। अवायवीय लैगून खाद से बायोगैस का उत्पादन करते हैं, जबकि बायोगैस रिएक्टरों का उपयोग खाद या पौधों के भागों के लिए किया जा सकता है। लैंडफिल गैस की तरह, बायोगैस ज्यादातर मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड होती है, जिसमें थोड़ी मात्रा में नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन होता है। हालांकि, कीटनाशकों के अपवाद के साथ, आमतौर पर दूषित पदार्थों के निम्न स्तर होते हैं।

लैंडफिल गैस को उपयोगिता प्राकृतिक गैस पाइपलाइनों के माध्यम से तब तक वितरित नहीं किया जा सकता जब तक कि इसे 3% से कम CO . तक साफ नहीं किया जाता है
2, और कुछ भाग प्रति मिलियन H
2एस , क्योंकि सीओ
2और एच
2S पाइपलाइनों को खुरचना। [४५] CO . की उपस्थिति
2गैस के ऊर्जा स्तर को पाइपलाइन की आवश्यकता से कम कर देगा। [४६] [४७] गैस में सिलोक्सन गैस बर्नर में जमा हो जाएगा और किसी भी गैस वितरण या ट्रांसमिशन सिस्टम में प्रवेश करने से पहले इसे हटाने की आवश्यकता होगी। नतीजतन, एक समर्पित पाइपलाइन का उपयोग करके साइट पर या लैंडफिल की थोड़ी दूरी के भीतर गैस को जलाना अधिक किफायती हो सकता है। जल वाष्प को अक्सर हटा दिया जाता है, भले ही गैस साइट पर जल गई हो। यदि कम तापमान गैस से पानी को संघनित करता है, तो सिलोक्सन को भी कम किया जा सकता है क्योंकि वे जल वाष्प के साथ संघनित होते हैं। अन्य गैर-मीथेन घटकों को भी उत्सर्जन मानकों को पूरा करने के लिए हटाया जा सकता है , ताकि उपकरणों को खराब होने से बचाया जा सके या पर्यावरणीय कारणों से। प्राकृतिक गैस के साथ लैंडफिल गैस का सह-फायरिंग दहन में सुधार करता है, जिससे उत्सर्जन कम होता है।

बायोगैस, और विशेष रूप से लैंडफिल गैस, पहले से ही कुछ क्षेत्रों में उपयोग की जाती हैं, लेकिन उनके उपयोग का विस्तार किया जा सकता है। हर्टफोर्डशायर , यूके [48] और फ्रांस में ल्यों के कुछ हिस्सों में उपयोग के लिए सिस्टम स्थापित किए गए हैं । [४९] ऐसी सामग्री का उपयोग करना जो अन्यथा कोई आय उत्पन्न न करे, या यहां तक ​​कि छुटकारा पाने के लिए पैसे खर्च करें, बायोगैस उत्पादन की लाभप्रदता और ऊर्जा संतुलन में सुधार करता है। सीवेज उपचार संयंत्रों में उत्पन्न गैस का उपयोग आमतौर पर बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, लॉस एंजिल्स में हाइपरियन सीवेज प्लांट बिजली पैदा करने के लिए प्रति दिन 8 मिलियन क्यूबिक फीट (230,000 क्यूबिक मीटर) गैस जलाता है [50] न्यूयॉर्क शहर सीवेज प्लांट में उपकरण चलाने के लिए, बिजली पैदा करने के लिए और बॉयलर में गैस का उपयोग करता है। . [५१] बिजली बनाने के लिए सीवेज गैस का उपयोग बड़े शहरों तक सीमित नहीं है। कैलिफोर्निया के बेकर्सफील्ड शहर अपने सीवर संयंत्रों में सह उत्पादन का उपयोग करता है । [५२] कैलिफ़ोर्निया में २४२ सीवेज अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र हैं, जिनमें से ७४ में एनारोबिक डाइजेस्टर स्थापित हैं। 74 संयंत्रों से कुल जैव विद्युत उत्पादन लगभग 66 मेगावाट है। [53]

क्रिस्टलीकृत प्राकृतिक गैस - हाइड्रेट्स

प्राकृतिक गैस (मुख्य रूप से मीथेन) की भारी मात्रा के रूप में अस्तित्व में हाइड्रेट्स आर्कटिक क्षेत्रों में अपतटीय महाद्वीपीय समतल पर और जमीन पर तलछट के नीचे है कि अनुभव permafrost ऐसे में उन लोगों के रूप में, साइबेरिया । हाइड्रेट्स को बनाने के लिए उच्च दबाव और निम्न तापमान के संयोजन की आवश्यकता होती है।

2010 में, क्रिस्टलीकृत प्राकृतिक गैस से प्राकृतिक गैस निकालने की लागत पारंपरिक स्रोतों से प्राकृतिक गैस निकालने की लागत से दोगुनी और अपतटीय जमा से भी अधिक होने का अनुमान लगाया गया था। [54]

2013 में, जापान ऑयल, गैस एंड मेटल्स नेशनल कॉरपोरेशन (JOGMEC) ने घोषणा की कि उन्होंने मीथेन हाइड्रेट से व्यावसायिक रूप से प्रासंगिक मात्रा में प्राकृतिक गैस बरामद की है। [55]

टेलर, ब्रिटिश कोलंबिया , कनाडा में मैकमोहन प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण संयंत्र [56]

प्रसंस्करण

नीचे दी गई छवि एक विशिष्ट प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण संयंत्र का एक योजनाबद्ध ब्लॉक प्रवाह आरेख है। यह कच्चे प्राकृतिक गैस को अंतिम उपयोगकर्ता बाजारों में पाइपलाइन की गई बिक्री गैस में परिवर्तित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विभिन्न इकाई प्रक्रियाओं को दर्शाता है।

ब्लॉक प्रवाह आरेख यह भी दर्शाता है कि कच्चे प्राकृतिक गैस के प्रसंस्करण से उपोत्पाद सल्फर, उपोत्पाद ईथेन, और प्राकृतिक गैस तरल पदार्थ (एनजीएल) प्रोपेन, ब्यूटेन और प्राकृतिक गैसोलीन ( पेंटेन + के रूप में चिह्नित ) कैसे प्राप्त होते हैं। [५७] [५८] [५९] [६०]

एक विशिष्ट प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण संयंत्र का योजनाबद्ध प्रवाह आरेख

रिक्तिकरण

2020 के मध्य तक, अमेरिका में प्राकृतिक गैस का उत्पादन तीन गुना बढ़ गया है, वर्तमान स्तर दोनों पिछली चोटियों से अधिक है। यह १९७३ में २४.१ ट्रिलियन क्यूबिक फीट प्रति वर्ष तक पहुंच गया, इसके बाद गिरावट आई और २००१ में २४.५ ट्रिलियन क्यूबिक फीट तक पहुंच गई। एक संक्षिप्त गिरावट के बाद, २००६ के बाद से ( शेल गैस बूम के कारण ) लगभग हर साल निकासी में वृद्धि हुई , २०१७ के उत्पादन के साथ 33.4 ट्रिलियन क्यूबिक फीट और 2019 का उत्पादन 40.7 ट्रिलियन क्यूबिक फीट है। दिसंबर 2019 में तीसरे शिखर के बाद, अमेरिका में COVID-19 महामारी के कारण घटी मांग के कारण मार्च से निष्कर्षण में गिरावट जारी रही । [61]

भंडारण और परिवहन

पॉलीथीन प्लास्टिक मुख्य को खाई में रखा जा रहा है
उच्च दबाव गैस ट्रांसमिशन पाइपलाइनों के करीब निर्माण को हतोत्साहित किया जाता है, अक्सर चेतावनी के संकेत खड़े होते हैं। [62]

इसके कम घनत्व के कारण, प्राकृतिक गैस को स्टोर करना या वाहन द्वारा परिवहन करना आसान नहीं है। प्राकृतिक गैस पाइपलाइन महासागरों में अव्यावहारिक हैं, क्योंकि गैस को ठंडा और संपीड़ित करने की आवश्यकता होती है, क्योंकि पाइपलाइन में घर्षण के कारण गैस गर्म हो जाती है। अमेरिका में कई मौजूदा पाइपलाइन अपनी क्षमता तक पहुंचने के करीब हैं, जिससे उत्तरी राज्यों का प्रतिनिधित्व करने वाले कुछ राजनेता संभावित कमी की बात कर रहे हैं। बड़ी व्यापार लागत का तात्पर्य है कि प्राकृतिक गैस बाजार विश्व स्तर पर बहुत कम एकीकृत हैं, जिससे सभी देशों में महत्वपूर्ण मूल्य अंतर हैं। में पश्चिमी यूरोप , गैस पाइपलाइन नेटवर्क पहले से ही घना है। [६३] [ बेहतर स्रोत की जरूरत ] [ पूर्ण उद्धरण वांछित ] नई पाइपलाइनों की योजना बनाई गई है या पूर्वी यूरोप में और रूस में गैस क्षेत्रों के बीच , पूर्वी और उत्तरी अफ्रीका और पश्चिमी यूरोप के बीच निर्माणाधीन हैं ।

जब भी कस्टडी ट्रांसफर पॉइंट्स पर गैस खरीदी या बेची जाती है, तो गैस की गुणवत्ता के संबंध में नियम और समझौते किए जाते हैं। इनमें CO . की अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता शामिल हो सकती है2, एच2एस और एच2ओ . आमतौर पर बिक्री की गुणवत्ता वाली गैस जिसे संदूषण को दूर करने के लिए इलाज किया गयाहै, का कारोबार "सूखी गैस" के आधार पर किया जाता है और इसे व्यावसायिक रूप से आपत्तिजनक गंध, सामग्री, और धूल या अन्य ठोस या तरल पदार्थ, मोम, मसूड़ों और गोंद बनाने वाले घटकों से मुक्त होना आवश्यक है। जो कस्टडी ट्रांसफर पॉइंट के डाउनस्ट्रीम में उपकरण के संचालन को नुकसान पहुंचा सकता है या प्रतिकूल रूप से प्रभावित कर सकता है।

एलएनजी वाहक तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) को महासागरों में ले जाते हैं, जबकि टैंक ट्रक कम दूरी पर तरलीकृत या संपीड़ित प्राकृतिक गैस (सीएनजी) ले जा सकते हैं। [६४] सीएनजी वाहक जहाजों का उपयोग कर समुद्री परिवहन जो अब विकास के अधीन हैं, विशिष्ट परिस्थितियों में एलएनजी परिवहन के साथ प्रतिस्पर्धी हो सकते हैं।

द्रवीकरण संयंत्र में गैस को तरल में बदल दिया जाता है , और टर्मिनल पर पुनर्गैसीकरण संयंत्र में गैस के रूप में वापस कर दिया जाता है । शिपबोर्न रीगैसिफिकेशन उपकरण का भी उपयोग किया जाता है। एलएनजी लंबी दूरी, प्राकृतिक गैस के उच्च मात्रा परिवहन के लिए पसंदीदा रूप है, जबकि पाइपलाइन को भूमि पर 4,000 किमी (2,500 मील) तक की दूरी और लगभग आधी दूरी के लिए परिवहन के लिए प्राथमिकता दी जाती है।

सीएनजी को उच्च दबाव में ले जाया जाता है, आमतौर पर 200 बार (20,000 केपीए; 2,900 पीएसआई) से ऊपर। कंप्रेसर और डीकंप्रेसन उपकरण कम पूंजी गहन होते हैं और द्रवीकरण/रीगैसीकरण संयंत्रों की तुलना में छोटे इकाई आकार में किफायती हो सकते हैं। प्राकृतिक गैस ट्रक और वाहक प्राकृतिक गैस को सीधे अंतिम उपयोगकर्ताओं, या वितरण बिंदुओं जैसे पाइपलाइनों तक पहुंचा सकते हैं।

न्यूकॉम्ब टाउनशिप, शैंपेन काउंटी, इलिनोइस में पीपल्स गैस मैनलोव फील्ड प्राकृतिक गैस भंडारण क्षेत्र । अग्रभूमि में (बाएं) भूमिगत भंडारण क्षेत्र के लिए एक एलएनजी संयंत्र के साथ कई कुओं में से एक है, और जमीन के ऊपर भंडारण टैंक पृष्ठभूमि (दाएं) में हैं।

अतीत में, पेट्रोलियम की वसूली के दौरान बरामद की गई प्राकृतिक गैस को लाभकारी रूप से बेचा नहीं जा सकता था, और इसे तेल क्षेत्र में एक प्रक्रिया में जला दिया जाता था जिसे फ्लेयरिंग कहा जाता था । फ्लेयरिंग अब कई देशों में अवैध है। [६५] इसके अतिरिक्त, पिछले २०-३० वर्षों में उच्च मांग ने तेल से जुड़ी गैस के उत्पादन को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बना दिया है। एक और विकल्प के रूप में, गैस को अब कभी-कभी दबाव रखरखाव के साथ-साथ गलत या अमिश्रणीय बाढ़ द्वारा तेल की वसूली में वृद्धि के लिए गठन में फिर से इंजेक्ट किया जाता है। तेल से जुड़ी प्राकृतिक गैस का संरक्षण, पुन: इंजेक्शन या भड़कना मुख्य रूप से बाजारों (पाइपलाइनों) से निकटता और नियामक प्रतिबंधों पर निर्भर है।

अन्य भौतिक उत्पादन में अवशोषण के माध्यम से प्राकृतिक गैस को अप्रत्यक्ष रूप से निर्यात किया जा सकता है। हाल के एक अध्ययन से पता चलता है कि अमेरिका में शेल गैस उत्पादन के विस्तार से अन्य देशों की तुलना में कीमतों में गिरावट आई है। इससे ऊर्जा गहन विनिर्माण क्षेत्र के निर्यात में उछाल आया है, जिससे अमेरिकी विनिर्माण निर्यात की औसत डॉलर इकाई ने 1996 और 2012 के बीच अपनी ऊर्जा सामग्री को लगभग तीन गुना कर दिया है। [66]

1970 के दशक के अंत में सऊदी अरब में एक "मास्टर गैस सिस्टम" का आविष्कार किया गया था , जिससे भड़कने की कोई आवश्यकता समाप्त हो गई। हालांकि, उपग्रह अवलोकन से पता चलता है कि कुछ गैस निकालने वाले देशों में अभी भी फ्लेयरिंग [67] [68] [69] [70] और वेंटिंग [ उद्धरण वांछित ] का अभ्यास किया जाता है।

विलवणीकरण के लिए बिजली और गर्मी उत्पन्न करने के लिए प्राकृतिक गैस का उपयोग किया जाता है । इसी तरह, मीथेन को पकड़ने और बिजली पैदा करने के लिए कुछ लैंडफिल भी स्थापित किए गए हैं जो मीथेन गैसों का निर्वहन करते हैं।

प्राकृतिक गैस को अक्सर पिछले गैस कुओं, नमक गुंबदों , या टैंकों में तरलीकृत प्राकृतिक गैस के रूप में खाली गैस जलाशयों के अंदर भूमिगत रूप से संग्रहीत किया जाता है । कम मांग के समय में गैस को इंजेक्ट किया जाता है और मांग बढ़ने पर निकाला जाता है। आस-पास के अंतिम उपयोगकर्ता भंडारण अस्थिर मांगों को पूरा करने में मदद करते हैं, लेकिन ऐसा भंडारण हमेशा व्यावहारिक नहीं हो सकता है।

15 देशों के साथ दुनिया भर में निकासी का 84% हिस्सा है, प्राकृतिक गैस तक पहुंच अंतरराष्ट्रीय राजनीति में एक महत्वपूर्ण मुद्दा बन गया है, और देश पाइपलाइनों के नियंत्रण के लिए संघर्ष कर रहे हैं। [७१] २१वीं सदी के पहले दशक में, रूस में राज्य के स्वामित्व वाली ऊर्जा कंपनी , गज़प्रोम , प्राकृतिक गैस की कीमत को लेकर यूक्रेन और बेलारूस के साथ विवादों में उलझी हुई है , जिससे यह चिंता पैदा हो गई है कि यूरोप के कुछ हिस्सों में गैस की डिलीवरी हो सकती है। राजनीतिक कारणों से काट दिया। [७२] संयुक्त राज्य अमेरिका प्राकृतिक गैस के निर्यात की तैयारी कर रहा है। [73]

फ्लोटिंग तरलीकृत प्राकृतिक गैस

फ़्लोटिंग तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एफएलएनजी) एक नवीन तकनीक है जिसे अपतटीय गैस संसाधनों के विकास को सक्षम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो अन्यथा पर्यावरणीय या आर्थिक कारकों के कारण अप्रयुक्त रहेंगे जो वर्तमान में भूमि आधारित एलएनजी ऑपरेशन के माध्यम से विकसित करने के लिए उन्हें अव्यवहारिक बनाते हैं। FLNG तकनीक कई पर्यावरणीय और आर्थिक लाभ भी प्रदान करती है:

  • पर्यावरण - क्योंकि सभी प्रसंस्करण गैस क्षेत्र में किया जाता है, तट पर लंबी पाइपलाइनों, गैस को किनारे तक पंप करने के लिए संपीड़न इकाइयों, ड्रेजिंग और जेटी निर्माण, और एलएनजी प्रसंस्करण संयंत्र के तटवर्ती निर्माण की कोई आवश्यकता नहीं है, जो पर्यावरण को काफी कम करता है पदचिन्ह। [७४] निर्माण से बचने से समुद्री और तटीय वातावरण को संरक्षित करने में भी मदद मिलती है। इसके अलावा, डीकमीशनिंग के दौरान पर्यावरणीय गड़बड़ी को कम किया जाएगा क्योंकि सुविधा को आसानी से डिस्कनेक्ट किया जा सकता है और इसे अन्य जगहों पर नवीनीकृत और पुन: तैनात करने से पहले हटाया जा सकता है।
  • आर्थिक - जहां तट पर गैस पंप करना निषेधात्मक रूप से महंगा हो सकता है, वहीं एफएलएनजी विकास को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाता है। नतीजतन, यह देशों के लिए अपतटीय गैस क्षेत्रों को विकसित करने के लिए नए व्यावसायिक अवसर खोलेगा जो अन्यथा फंसे रहेंगे, जैसे कि अपतटीय पूर्वी अफ्रीका। [75]

कई गैस और तेल कंपनियां फ्लोटिंग तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एफएलएनजी) के आर्थिक और पर्यावरणीय लाभों पर विचार कर रही हैं। वर्तमान में पांच एफएलएनजी सुविधाओं के निर्माण के लिए परियोजनाएं चल रही हैं। पेट्रोनास देवू शिपबिल्डिंग एंड मरीन इंजीनियरिंग में अपने FLNG-1 [76] पर पूरा होने के करीब है और सैमसंग हेवी इंडस्ट्रीज में अपने FLNG-2 प्रोजेक्ट [77] पर चल रहा है । शैल प्रस्तावना उत्पादन 2017 शुरू की वजह से है [78] ब्राउज़ एलएनजी परियोजना शुरू होगा फ़ीड 2019 में [79]

उपयोग

प्राकृतिक गैस का प्रयोग मुख्यतः उत्तरी गोलार्द्ध में होता है। उत्तरी अमेरिका और यूरोप प्रमुख उपभोक्ता हैं।

मध्य-धारा प्राकृतिक गैस

अक्सर अच्छी तरह से सिर गैसों को गैस के भीतर निहित विभिन्न हाइड्रोकार्बन अणुओं को हटाने की आवश्यकता होती है। इनमें से कुछ गैसों में हेप्टेन , पेंटेन , प्रोपेन और मीथेन से ऊपर आणविक भार वाले अन्य हाइड्रोकार्बन शामिल हैं ( सीएचएच)
4) प्राकृतिक गैस संचरण लाइनें प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण संयंत्र या इकाई तक फैली हुई हैं जो उच्च आणविक भारित हाइड्रोकार्बन को हटाकर 950-1,050 ब्रिटिश थर्मल यूनिट प्रति क्यूबिक फुट (35-39 एमजे / एम 3 ) के बीच ऊर्जा सामग्री के साथ प्राकृतिक गैस का उत्पादन करती हैं । प्रसंस्कृत प्राकृतिक गैस का उपयोग आवासीय, वाणिज्यिक और औद्योगिक उपयोगों के लिए किया जा सकता है।

वितरण लाइनों में बहने वाली प्राकृतिक गैस को मध्य-धारा प्राकृतिक गैस कहा जाता है और अक्सर इसका उपयोग इंजनों को चलाने के लिए किया जाता है जो कम्प्रेसर को घुमाते हैं। इन कंप्रेशर्स को ट्रांसमिशन लाइन में मध्य-धारा प्राकृतिक गैस पर दबाव डालने और दबाव डालने की आवश्यकता होती है क्योंकि गैस यात्रा करती है। आमतौर पर, प्राकृतिक गैस चालित इंजनों को घूर्णी नेम प्लेट विनिर्देशों पर संचालित करने के लिए 950–1,050 BTU/cu ft (35–39 MJ/m 3 ) प्राकृतिक गैस की आवश्यकता होती है। [८०] प्राकृतिक गैस इंजन द्वारा उपयोग के लिए इन उच्च आणविक भारित गैसों को हटाने के लिए कई विधियों का उपयोग किया जाता है। कुछ प्रौद्योगिकियां इस प्रकार हैं:

  • जूल-थॉमसन स्किड
  • क्रायोजेनिक या चिलर सिस्टम
  • रासायनिक एंजाइमोलॉजी प्रणाली [80]

विद्युत उत्पादन

प्राकृतिक गैस सह-उत्पादन , गैस टर्बाइन और भाप टर्बाइनों के उपयोग के माध्यम से बिजली उत्पादन का एक प्रमुख स्रोत है । प्राकृतिक गैस पवन या सौर जैसे अक्षय ऊर्जा स्रोतों के साथ संयुक्त उपयोग के लिए भी उपयुक्त है [८१] और जलविद्युत संयंत्रों के साथ मिलकर काम कर रहे पीक-लोड पावर स्टेशनों को एलिमेंटिंग [ स्पष्टीकरण की आवश्यकता ] के लिए उपयुक्त है । [ उद्धरण वांछित ] अधिकांश ग्रिड पीकिंग पावर प्लांट और कुछ ऑफ-ग्रिड इंजन-जनरेटर प्राकृतिक गैस का उपयोग करते हैं। संयुक्त चक्र मोड में भाप टरबाइन के साथ गैस टर्बाइनों के संयोजन के माध्यम से विशेष रूप से उच्च दक्षता प्राप्त की जा सकती है। प्राकृतिक गैस तेल और कोयले जैसे अन्य ईंधनों की तुलना में अधिक सफाई से जलती है। क्योंकि प्राकृतिक गैस को जलाने से पानी और कार्बन डाइऑक्साइड दोनों पैदा होते हैं, यह कोयले की तुलना में प्रति यूनिट ऊर्जा कम कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करती है, जो ज्यादातर कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करती है। प्राकृतिक गैस को जलाने से कोयले की तुलना में प्रति किलोवाट-घंटे (kWh) का लगभग आधा कार्बन डाइऑक्साइड ही पैदा होता है। [८२] परिवहन के लिए, प्राकृतिक गैस जलाने से पेट्रोलियम जलाने की तुलना में लगभग ३०% कम कार्बन डाइऑक्साइड पैदा होता है । अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन ने २०१२ के लिए दुनिया में मिलियन मीट्रिक टन कार्बन डाइऑक्साइड के उत्सर्जन की रिपोर्ट दी : [८३] [ स्पष्टीकरण की आवश्यकता ]

  • प्राकृतिक गैस: 6,799
  • पेट्रोलियम: 11,695
  • कोयला: 13,787

कोयले से चलने वाली बिजली उत्पादन प्रत्येक मेगावाट-घंटे (MWh) के लिए लगभग 2,000 पाउंड (900 किग्रा) कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करता है, जो प्राकृतिक गैस से निकलने वाली पीढ़ी द्वारा जारी कार्बन डाइऑक्साइड से लगभग दोगुना है। [८४] प्राकृतिक गैस उत्पादन की इस उच्च कार्बन दक्षता के कारण, चूंकि संयुक्त राज्य अमेरिका में ईंधन मिश्रण कोयले को कम करने और प्राकृतिक गैस उत्पादन में वृद्धि करने के लिए बदल गया है, कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन अप्रत्याशित रूप से गिर गया है। 2012 की पहली तिमाही में मापा गया माप 1992 के बाद से किसी भी वर्ष की पहली तिमाही में दर्ज किए गए किसी भी रिकॉर्ड से सबसे कम था। [85]

प्राकृतिक गैस का उपयोग करके संयुक्त चक्र बिजली उत्पादन वर्तमान में हाइड्रोकार्बन ईंधन का उपयोग कर बिजली का सबसे स्वच्छ उपलब्ध स्रोत है, और इस तकनीक का व्यापक रूप से और तेजी से उपयोग किया जाता है क्योंकि प्राकृतिक गैस तेजी से उचित लागत पर प्राप्त की जा सकती है। ईंधन सेल प्रौद्योगिकी अंततः प्राकृतिक गैस को बिजली में परिवर्तित करने के लिए क्लीनर विकल्प प्रदान कर सकती है, लेकिन अभी तक यह मूल्य-प्रतिस्पर्धी नहीं है । प्राकृतिक गैस संचालित संयुक्त ताप और विद्युत संयंत्र (सीएचपी या कोजेनरेशन प्लांट) का उपयोग करके स्थानीय रूप से उत्पादित बिजली और गर्मी को ऊर्जा कुशल और कार्बन उत्सर्जन में कटौती का एक तेज़ तरीका माना जाता है। [86]

प्राकृतिक गैस से उत्पन्न बिजली 1973 में 740 TWh से बढ़कर 2014 में 5140 TWh हो गई, जिससे दुनिया की कुल बिजली का 22% उत्पादन हुआ। लगभग आधा जितना कोयले से उत्पन्न होता है। [८७] [ सत्यापन की आवश्यकता ] [ पूर्ण उद्धरण वांछित ] दुनिया भर में कोयले के उपयोग को कम करने के प्रयासों ने कुछ क्षेत्रों को प्राकृतिक गैस में बदलने के लिए प्रेरित किया है ।

घरेलू उपयोग

एक आवासीय सेटिंग में वितरित प्राकृतिक गैस 1,100 डिग्री सेल्सियस (2,000 डिग्री फारेनहाइट) से अधिक तापमान उत्पन्न कर सकती है जिससे यह एक शक्तिशाली घरेलू खाना पकाने और हीटिंग ईंधन बन जाता है। [८८] अधिकांश विकसित दुनिया में इसकी आपूर्ति घरों में पाइप के माध्यम से की जाती है, जहां इसका उपयोग कई उद्देश्यों के लिए किया जाता है, जिसमें रेंज और ओवन, गैस से गर्म कपड़े सुखाने वाले , हीटिंग / कूलिंग और केंद्रीय हीटिंग शामिल हैं । [८९] घरों और अन्य इमारतों में हीटर में बॉयलर, भट्टियां और वॉटर हीटर शामिल हो सकते हैं । उत्तरी अमेरिका और यूरोप दोनों ही प्राकृतिक गैस के प्रमुख उपभोक्ता हैं।

घरेलू उपकरण, भट्टियां और बॉयलर कम दबाव का उपयोग करते हैं, आमतौर पर 6 से 7 इंच पानी (6 "से 7" WC), जो लगभग 0.25 psig है। आपूर्ति लाइनों में दबाव अलग-अलग होते हैं, या तो उपयोग दबाव (यूपी, पूर्वोक्त 6" से 7" WC) या ऊंचा दबाव (EP), जो 1 psig से 120 psig तक कहीं भी हो सकता है। यूपी पर दबाव कम करने के लिए ईपी का उपयोग करने वाले सिस्टम में सेवा के प्रवेश द्वार पर एक नियामक है । [ उद्धरण वांछित ]

ऑस्ट्रेलिया में, प्राकृतिक गैस को गैस प्रसंस्करण सुविधाओं से ट्रांसमिशन पाइपलाइनों के माध्यम से नियामक स्टेशनों तक पहुँचाया जाता है। गैस को तब वितरित दबावों में नियंत्रित किया जाता है और गैस को गैस नेटवर्क के चारों ओर गैस नेटवर्क के माध्यम से वितरित किया जाता है। नेटवर्क से छोटी शाखाएँ, जिन्हें सेवाएँ कहा जाता है, व्यक्तिगत घरेलू आवासों, या बहु-आवास भवनों को नेटवर्क से जोड़ती हैं। नेटवर्क आमतौर पर 7kPa (निम्न दबाव) से लेकर 515kPa (उच्च दबाव) तक के दबाव में होते हैं। घरेलू उपयोग के लिए उपभोक्ता को मीटर लगाने और पास करने से पहले गैस को 1.1kPa या 2.75kPa तक नियंत्रित किया जाता है। [९०] प्राकृतिक गैस के मेन्स विभिन्न प्रकार की सामग्रियों से बनाए जाते हैं: ऐतिहासिक रूप से कच्चा लोहा, हालांकि अधिक आधुनिक मेन्स स्टील या पॉलीइथाइलीन से बनाए जाते हैं।

अमेरिका में कम खर्चीले और अधिक प्रचुर मात्रा में एलपीजी ( तरलीकृत पेट्रोलियम गैस ), ग्रामीण गैस के प्रमुख स्रोत के विकल्प के रूप में कुछ ग्रामीण क्षेत्रों में संपीड़ित प्राकृतिक गैस (सीएनजी) उपलब्ध है । इसका उपयोग उन घरों में किया जाता है जिनमें सार्वजनिक उपयोगिता प्रदान की गई गैस से सीधे संबंध नहीं होते हैं , या पोर्टेबल ग्रिल को ईंधन देने के लिए उपयोग किया जाता है । संयुक्त राज्य भर में प्राकृतिक गैस विकल्प कार्यक्रमों [ स्पष्टीकरण की आवश्यकता ] के माध्यम से स्वतंत्र प्राकृतिक गैस आपूर्तिकर्ताओं द्वारा भी प्राकृतिक गैस की आपूर्ति की जाती है ।

एक वाशिंगटन, डीसी मेट्रोबस , जो प्राकृतिक गैस पर चलता है

परिवहन

सीएनजी गैसोलीन (पेट्रोल) जैसे अन्य ऑटोमोबाइल ईंधन के लिए एक क्लीनर और सस्ता विकल्प है । [९१] २०१४ के अंत तक , ईरान (३.५ मिलियन), चीन (३.३ मिलियन), पाकिस्तान (२.८ मिलियन), अर्जेंटीना (२.५ मिलियन), भारत (१.८ मिलियन) के नेतृत्व में, दुनिया भर में २ करोड़ से अधिक प्राकृतिक गैस वाहन थे। , और ब्राजील (1.8 मिलियन)। [९२] ऊर्जा दक्षता आम तौर पर गैसोलीन इंजन के बराबर होती है, लेकिन आधुनिक डीजल इंजनों की तुलना में कम होती है। प्राकृतिक गैस पर चलने के लिए परिवर्तित किए गए गैसोलीन/पेट्रोल वाहन अपने इंजनों के कम संपीड़न अनुपात के कारण पीड़ित होते हैं , जिसके परिणामस्वरूप प्राकृतिक गैस (10-15%) पर चलने के दौरान वितरित शक्ति की फसल होती है। सीएनजी-विशिष्ट इंजन, हालांकि, इस ईंधन की उच्च ओकटाइन संख्या 120-130 के कारण उच्च संपीड़न अनुपात का उपयोग करते हैं । [93]

सड़क वाहनों में उपयोग के अलावा, सीएनजी का उपयोग विमान में भी किया जा सकता है। [९४] एविएट एयरक्राफ्ट हस्की २०० सीएनजी [९५] और क्रोमारेट वीएक्स-१ किट्टीहॉक [९६] जैसे कुछ विमानों में संपीड़ित प्राकृतिक गैस का उपयोग किया गया है।

एलएनजी का इस्तेमाल विमानों में भी किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, रूसी विमान निर्माता टुपोलेव एलएनजी- और हाइड्रोजन- संचालित विमान के उत्पादन के लिए एक विकास कार्यक्रम चला रहे हैं । [९७] यह कार्यक्रम १९७० के दशक के मध्य से चल रहा है, और टीयू-२०४ और टीयू-३३४ यात्री विमानों के एलएनजी और हाइड्रोजन संस्करण विकसित करना चाहता है , और टीयू-३३० कार्गो विमान भी। जेट ईंधन और एलएनजी के लिए मौजूदा बाजार मूल्य के आधार पर, एलएनजी-संचालित विमान के लिए ईंधन की लागत 5,000 रूबल (यूएस $ 100) प्रति टन कम हो सकती है, लगभग 60%, कार्बन मोनोऑक्साइड , हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन में काफी कमी के साथ ।

जेट इंजन ईंधन के रूप में तरल मीथेन के फायदे यह हैं कि इसमें मानक मिट्टी के तेल के मिश्रण की तुलना में अधिक विशिष्ट ऊर्जा होती है और इसका कम तापमान हवा को ठंडा करने में मदद कर सकता है, जो इंजन अधिक मात्रा में दक्षता के लिए संपीड़ित करता है, वास्तव में एक इंटरकूलर की जगह लेता है । वैकल्पिक रूप से, इसका उपयोग निकास के तापमान को कम करने के लिए किया जा सकता है।

उर्वरक

उर्वरक उत्पादन में उपयोग के लिए हैबर प्रक्रिया के माध्यम से अमोनिया के उत्पादन के लिए प्राकृतिक गैस एक प्रमुख फीडस्टॉक है । [89]

हाइड्रोजन

हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए प्राकृतिक गैस का उपयोग किया जा सकता है , जिसमें एक सामान्य तरीका हाइड्रोजन सुधारक है । हाइड्रोजन के कई अनुप्रयोग हैं: यह रासायनिक उद्योग के लिए एक प्राथमिक फीडस्टॉक है , एक हाइड्रोजनीकरण एजेंट, तेल रिफाइनरियों के लिए एक महत्वपूर्ण वस्तु और हाइड्रोजन वाहनों में ईंधन स्रोत है ।

पशु और मछली चारा

व्यावसायिक स्तर पर मिथाइलोकोकस कैप्सूलैटस बैक्टीरिया को प्राकृतिक गैस खिलाकर प्रोटीन युक्त पशु और मछली का चारा तैयार किया जाता है । [९८] [९९] [१००]

अन्य

प्राकृतिक गैस का उपयोग कपड़े , कांच , स्टील , प्लास्टिक , पेंट , सिंथेटिक तेल और अन्य उत्पादों के निर्माण में भी किया जाता है । [१०१] प्राकृतिक गैस घटकों के मूल्यांकन में पहला कदम आमतौर पर एल्केन को ओलेफिन में [ स्पष्टीकरण की आवश्यकता ] है। एथेन के ऑक्सीडेटिव डिहाइड्रोजनीकरण से एथिलीन होता है जिसे आगे एथिलीन एपॉक्साइड, एथिलीन ग्लाइकॉल, एसीटैल्डिहाइड [102] या अन्य ओलेफिन में परिवर्तित किया जा सकता है । [१०३] प्रोपेन को प्रोपलीन [१०४] [१०५] में परिवर्तित किया जा सकता है या एक्रेलिक एसिड [१०६] [१०७] [१०८] और एक्रिलोनिट्राइल में ऑक्सीकृत किया जा सकता है ।

पर्यावरणीय प्रभाव

प्राकृतिक गैस रिलीज का ग्रीनहाउस गैस प्रभाव

लंबे समय तक रहने वाली ग्रीनहाउस गैसों का वार्मिंग प्रभाव (जिसे विकिरण बल कहा जाता है ) 40 वर्षों में लगभग दोगुना हो गया है, कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन ग्लोबल वार्मिंग के प्रमुख चालक हैं। [109]

मानव गतिविधि सभी मीथेन उत्सर्जन के लगभग 60% और वायुमंडलीय मीथेन में परिणामी वृद्धि के लिए जिम्मेदार है । [११०] [१११] [११२] प्राकृतिक गैस जानबूझकर जारी की जाती है या अन्यथा जीवाश्म ईंधन के निष्कर्षण, भंडारण, परिवहन और वितरण के दौरान रिसाव के लिए जानी जाती है । विश्व स्तर पर, यह मानवजनित ग्रीनहाउस गैस वार्मिंग का अनुमानित 33% हिस्सा है । [११३] नगरपालिका के ठोस अपशिष्ट ( लैंडफिल गैस का एक स्रोत ) और अपशिष्ट जल के अपघटन से ऐसे उत्सर्जन का अतिरिक्त १८% होता है। इन अनुमानों में पर्याप्त अनिश्चितताएं शामिल हैं [११४] जिन्हें निकट भविष्य में बेहतर उपग्रह मापन के साथ कम किया जाना चाहिए , जैसे कि मीथेनसैट के लिए नियोजित । [९]

वायुमंडल में छोड़े जाने के बाद, मीथेन को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में क्रमिक ऑक्सीकरण द्वारा हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स ( OH) द्वारा हटा दिया जाता है।-
) क्षोभमंडल या समताप मंडल में बनता है, जो समग्र रासायनिक प्रतिक्रिया देता है CH
4+ 2 ओ
2→ सीओ
2+ 2 एच
2ओ . [११५] [११६] जबकि कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में वायुमंडलीय मीथेन का जीवनकाल अपेक्षाकृत कम है, [११७] लगभग ७ वर्षों के आधे जीवन के साथ , यह वातावरण में गर्मी को फंसाने में अधिक कुशल है, ताकि एक दी गई मात्रा मीथेन में 20 साल की अवधि में कार्बन डाइऑक्साइड की ग्लोबल-वार्मिंग क्षमता का 84 गुना और 100 साल की अवधि में 28 गुना है। इस प्रकार प्राकृतिक गैस एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है , जो अल्पावधि में मीथेन के मजबूत विकिरण बल और लंबी अवधि में कार्बन डाइऑक्साइड के निरंतर प्रभाव के कारण है। [११२]

मानवजनित मीथेन उत्सर्जन को कम करके वार्मिंग को जल्दी से कम करने के लक्षित प्रयास ग्लोबल मीथेन इनिशिएटिव द्वारा समर्थित एक जलवायु परिवर्तन शमन रणनीति है । [113]

ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन

जब परिष्कृत और जलाया जाता है, तो प्राकृतिक गैस तेल की तुलना में प्रति जूल 25-30% कम कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन कर सकती है , और कोयले की तुलना में 40-45% कम। [८२] यह अन्य हाइड्रोकार्बन ईंधनों की तुलना में संभावित रूप से कम जहरीले प्रदूषक पैदा कर सकता है । [८२] [११८] हालांकि, अन्य प्रमुख जीवाश्म ईंधन की तुलना में, प्राकृतिक गैस ईंधन के उत्पादन और परिवहन के दौरान सापेक्ष रूप से अधिक उत्सर्जन का कारण बनती है, जिसका अर्थ है कि जीवन चक्र ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन प्रत्यक्ष उत्सर्जन से लगभग ४७% अधिक है। खपत की साइट। [११९]

100 वर्षों में वार्मिंग प्रभाव के संदर्भ में, प्राकृतिक गैस उत्पादन और उपयोग में मानव ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का लगभग पांचवां हिस्सा शामिल है , और यह योगदान तेजी से बढ़ रहा है। विश्व स्तर पर, प्राकृतिक गैस के उपयोग से लगभग 7.8 बिलियन टन CO . का उत्सर्जन होता है
22018 में (भड़कने सहित), जबकि कोयले और तेल का उपयोग क्रमशः 14.7 और 12.4 बिलियन टन उत्सर्जित हुआ। [१२०] २०१९ में ४५ मेगाटन मीथेन जारी किया गया था। [१२१] उत्सर्जन परिदृश्य पर विशेष रिपोर्ट के एक अद्यतन संस्करण के अनुसार , २०३० तक प्राकृतिक गैस ११ अरब टन प्रति वर्ष का स्रोत होगी क्योंकि मांग प्रति वर्ष १.९% बढ़ रही है। [122]

नई गैस पाइपलाइनों के निरंतर वित्तपोषण और निर्माण से संकेत मिलता है कि जीवाश्म ग्रीनहाउस गैसों के विशाल उत्सर्जन को भविष्य में 40 से 50 वर्षों के लिए लॉक-इन किया जा सकता है। [१२३] अकेले अमेरिकी राज्य टेक्सास में , पांच नई लंबी दूरी की गैस पाइपलाइनों का निर्माण किया जा रहा है, २०१९ में पहली प्रवेश सेवा के साथ, [१२४] और अन्य २०२०-२०२२ के दौरान ऑनलाइन आने वाली हैं। [१२५] : २३

अपने ग्रीनहाउस उत्सर्जन को कम करने के लिए, नीदरलैंड 2050 तक देश के सभी घरों के लिए प्राकृतिक गैस से दूर एक संक्रमण को सब्सिडी दे रहा है। एम्स्टर्डम में , 2018 के बाद से किसी भी नए आवासीय गैस खाते की अनुमति नहीं दी गई है, और शहर के सभी घरों में परिवर्तित होने की उम्मीद है। 2040 तक आसन्न औद्योगिक भवनों और संचालन से अतिरिक्त गर्मी का उपयोग करने के लिए। [१२६]

अन्य प्रदूषक

प्राकृतिक गैस अन्य जीवाश्म ईंधन की तुलना में बहुत कम मात्रा में सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड का उत्पादन करती है । [११८] प्राकृतिक गैस के दहन के कारण होने वाले प्रदूषक नीचे सूचीबद्ध हैं: [८२] [१२७]

प्राकृतिक गैस, तेल और कोयला जलाने से होने वाले उत्सर्जन की तुलना
प्रदूषक (एलबी/मिलियन बीटीयू) [82]एनजीतेलकोयला
कार्बन डाइऑक्साइड117१६४208
कार्बन मोनोऑक्साइड0.0400.0330.208
सल्फर डाइऑक्साइड0.001१.१२२२.५९१
नाइट्रोजन ऑक्साइड0.0920.4480.457
विविक्त0.0070.084२.७४४
बुध00.0000070.000016

रेडिओन्युक्लिआइड

प्राकृतिक गैस निष्कर्षण भी पोलोनियम (पीओ-210), सीसा (पीबी-210) और रेडॉन (आरएन-220) के रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उत्पादन करता है । रेडॉन एक गैस है जिसकी प्रारंभिक गतिविधि 5 से 200,000 बीक्यूरेल प्रति घन मीटर गैस है। यह तेजी से Pb-210 तक कम हो जाता है जो गैस निष्कर्षण उपकरण में एक पतली फिल्म के रूप में बन सकता है। [128]

सुरक्षा चिंताएं

एक पाइपलाइन गंधक इंजेक्शन स्टेशन

प्राकृतिक गैस निष्कर्षण कार्यबल अद्वितीय स्वास्थ्य और सुरक्षा चुनौतियों का सामना करता है और व्यावसायिक स्वास्थ्य और स्वास्थ्य के संबंध में हस्तक्षेप रणनीतियों की पहचान करने और प्रदान करने के लिए राष्ट्रीय व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य संस्थान (NIOSH) द्वारा राष्ट्रीय व्यावसायिक अनुसंधान एजेंडा (NORA) में एक प्राथमिकता उद्योग क्षेत्र के रूप में मान्यता प्राप्त है। सुरक्षा के मुद्दे। [१२९] [१३०]

उत्पादन

कुछ गैस क्षेत्रों में हाइड्रोजन सल्फाइड युक्त खट्टी गैस निकलती है ( H
2एस ), एक जहरीला यौगिक जब साँस लेता है। अमीन गैस उपचार , एक औद्योगिक पैमाने की प्रक्रिया जो अम्लीय गैसीय घटकों को हटाती है , अक्सर प्राकृतिक गैस से हाइड्रोजन सल्फाइड को हटाने के लिए उपयोग की जाती है। [56]

प्राकृतिक गैस (या तेल) के निष्कर्षण से जलाशय में दबाव में कमी आती है । बदले में दबाव में इस तरह की कमी के परिणामस्वरूप नीचे की ओर जमीन का धंसना हो सकता है। सबसिडेंस पारिस्थितिक तंत्र, जलमार्ग, सीवर और जल आपूर्ति प्रणाली, नींव, आदि को प्रभावित कर सकता है। [१३१]

fracking

उपसतह झरझरा रॉक संरचनाओं से प्राकृतिक गैस को मुक्त करना हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग या "फ्रैकिंग" नामक प्रक्रिया द्वारा पूरा किया जा सकता है । यह अनुमान लगाया गया है कि हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग अंततः उत्तरी अमेरिका में लगभग 70% प्राकृतिक गैस विकास के लिए जिम्मेदार होगा। [१३२] १९४९ में पहले वाणिज्यिक हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग ऑपरेशन के बाद से, संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग दस लाख कुओं को हाइड्रोलिक रूप से फ्रैक्चर किया गया है। [१३३] हाइड्रोलिक रूप से खंडित कुओं से प्राकृतिक गैस के उत्पादन ने दिशात्मक और क्षैतिज ड्रिलिंग के तकनीकी विकास का उपयोग किया है, जिससे तंग रॉक संरचनाओं में प्राकृतिक गैस तक पहुंच में सुधार हुआ है। [१३४] २००० और २०१२ के बीच हाइड्रोलिक रूप से खंडित कुओं से अपरंपरागत गैस के उत्पादन में जोरदार वृद्धि हुई। [१३५]

हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग में, कुएं के संचालक चट्टान में वेलबोर आवरण के माध्यम से विभिन्न प्रकार के रसायनों के साथ मिश्रित पानी को मजबूर करते हैं। उच्च दबाव का पानी चट्टान को तोड़ता है या "फ्रैक" करता है, जो चट्टान के निर्माण से गैस छोड़ता है। चट्टान में फ्रैक्चर को खुला रखने के लिए एक प्रॉपेंट के रूप में रेत और अन्य कणों को पानी में मिलाया जाता है, इस प्रकार गैस को आवरण में और फिर सतह पर प्रवाहित करने में सक्षम बनाता है। घर्षण को कम करने और क्षरण को रोकने जैसे कार्य करने के लिए द्रव में रसायन मिलाए जाते हैं। "फ्रैक" के बाद, तेल या गैस निकाला जाता है और 30-70% फ्रैक तरल पदार्थ, यानी पानी, रसायन, रेत, आदि का मिश्रण सतह पर वापस बह जाता है। कई गैस-असर संरचनाओं में पानी भी होता है, जो हाइड्रॉलिक रूप से खंडित और गैर-हाइड्रॉलिक रूप से खंडित कुओं में, गैस के साथ-साथ सतह पर वेलबोर को प्रवाहित करेगा। इस उत्पादित पानी में अक्सर नमक और अन्य भंग खनिजों की एक उच्च सामग्री होती है जो गठन में होती है। [136]

हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग तकनीक के अनुसार हाइड्रोलिक फ्रैक्चर कुओं के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की मात्रा भिन्न होती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्रति हाइड्रोलिक फ्रैक्चर के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की औसत मात्रा को 1953 से पहले ऊर्ध्वाधर तेल और गैस कुओं के लिए लगभग 7,375 गैलन, 2000 और 2010 के बीच ऊर्ध्वाधर तेल और गैस कुओं के लिए लगभग 197,000 गैलन और लगभग 3 मिलियन गैलन के रूप में सूचित किया गया है। 2000 और 2010 के बीच क्षैतिज गैस कुओं के लिए। [137]

अच्छी तरह से उत्पादकता के लिए कौन सी फ्रैकिंग तकनीक उपयुक्त है, यह निर्धारित करना काफी हद तक जलाशय की चट्टान के गुणों पर निर्भर करता है जिससे तेल या गैस निकाला जाता है। यदि चट्टान को कम-पारगम्यता की विशेषता है - जो पदार्थों, यानी गैस को इसके माध्यम से गुजरने देने की क्षमता को संदर्भित करता है, तो चट्टान को तंग गैस का स्रोत माना जा सकता है । [१३८] शेल गैस के लिए फ्रैकिंग, जिसे वर्तमान में अपरंपरागत गैस के स्रोत के रूप में भी जाना जाता है , में एक बोरहोल को लंबवत ड्रिलिंग करना शामिल है जब तक कि यह एक पार्श्व शेल रॉक गठन तक नहीं पहुंच जाता है, जिस बिंदु पर ड्रिल सैकड़ों या हजारों फीट तक चट्टान का पालन करने के लिए मुड़ता है क्षैतिज रूप से। [१३९] इसके विपरीत, पारंपरिक तेल और गैस स्रोतों को उच्च रॉक पारगम्यता की विशेषता होती है, जो स्वाभाविक रूप से कम गहन हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग तकनीकों के साथ तेल या गैस के प्रवाह को वेलबोर में सक्षम बनाता है, जो कि तंग गैस के उत्पादन की आवश्यकता होती है। [१४०] [१४१] परंपरागत और अपरंपरागत तेल और गैस उत्पादन के लिए ड्रिलिंग प्रौद्योगिकी के विकास में दशकों ने न केवल कम पारगम्यता वाले जलाशय चट्टानों में प्राकृतिक गैस तक पहुंच में सुधार किया है, बल्कि पर्यावरण और सार्वजनिक स्वास्थ्य पर भी महत्वपूर्ण प्रतिकूल प्रभाव डाला है। [१४२] [१४३] [१४४] [१४५]

यूएस ईपीए ने स्वीकार किया है कि जहरीले, कार्सिनोजेनिक रसायनों, यानी बेंजीन और एथिलबेनज़ीन का उपयोग पानी और रासायनिक मिश्रणों में उच्च मात्रा में क्षैतिज फ्रैक्चरिंग (एचवीएचएफ) के लिए गेलिंग एजेंट के रूप में किया गया है। [१४६] एचवीएचएफ में हाइड्रोलिक फ्रैक्चर के बाद, पानी, रसायन, और फ्रैक तरल जो कुएं की सतह पर लौटता है, जिसे फ्लोबैक या उत्पादित पानी कहा जाता है, में रेडियोधर्मी सामग्री, भारी धातु, प्राकृतिक लवण और हाइड्रोकार्बन हो सकते हैं जो प्राकृतिक रूप से शेल रॉक में मौजूद होते हैं। संरचनाएं [१४७] फ्रैकिंग रसायन, रेडियोधर्मी सामग्री, भारी धातु, और लवण जिन्हें कुएं के संचालकों द्वारा एचवीएचएफ कुएं से हटा दिया जाता है, उन्हें उस पानी से निकालना इतना मुश्किल होता है जिसमें वे मिश्रित होते हैं, और पानी के चक्र को इतना अधिक प्रदूषित करते हैं कि अधिकांश फ्लोबैक को या तो अन्य फ्रैकिंग संचालन में पुनर्नवीनीकरण किया जाता है या गहरे भूमिगत कुओं में इंजेक्ट किया जाता है, जिससे एचवीएचएफ को हाइड्रोलॉजिकल चक्र से आवश्यक पानी समाप्त हो जाता है। [148]

ऐतिहासिक रूप से कम गैस की कीमतों ने परमाणु पुनर्जागरण , साथ ही सौर तापीय ऊर्जा के विकास में देरी की है । [ उद्धरण वांछित ]

जोड़ा गंध

अपनी मूल अवस्था में प्राकृतिक गैस रंगहीन और लगभग गंधहीन होती है । लीक का पता लगाने में उपभोक्ताओं की सहायता करने के लिए , सड़े हुए अंडे के समान गंध वाला एक गंधक , टर्ट-ब्यूटाइलथिओल (टी-ब्यूटाइल मर्कैप्टन ) जोड़ा जाता है। कभी-कभी मिश्रण में एक संबंधित यौगिक, थियोफेन का उपयोग किया जा सकता है। प्राकृतिक गैस उद्योग में ऐसी स्थितियां उत्पन्न हुई हैं जिनमें प्राकृतिक गैस में जोड़ा जाने वाला गंध विश्लेषणात्मक उपकरण द्वारा पता लगाया जा सकता है, लेकिन एक पर्यवेक्षक द्वारा गंध की सामान्य भावना के साथ ठीक से पता नहीं लगाया जा सकता है। यह गंध मास्किंग के कारण होता है, जब एक गंधक दूसरे की संवेदना पर हावी हो जाता है। 2011 तक, उद्योग गंध मास्किंग के कारणों पर शोध कर रहा है। [149]

विस्फोट का खतरा

गैस नेटवर्क आपातकालीन वाहन कीव , यूक्रेन में एक भीषण आग का जवाब

प्राकृतिक गैस के रिसाव के कारण होने वाले विस्फोट हर साल कई बार होते हैं। व्यक्तिगत घर, छोटे व्यवसाय और अन्य संरचनाएं सबसे अधिक बार प्रभावित होती हैं जब एक आंतरिक रिसाव संरचना के अंदर गैस बनाता है। अक्सर, विस्फोट इतना शक्तिशाली होता है कि एक इमारत को काफी नुकसान पहुंचा सकता है लेकिन इसे खड़ा छोड़ दें। इन मामलों में, अंदर के लोगों को मामूली से मध्यम चोटें आती हैं। कभी-कभी, इस प्रक्रिया में एक या एक से अधिक इमारतों को नष्ट करने, घातक विस्फोट का कारण बनने के लिए गैस पर्याप्त मात्रा में एकत्र हो सकती है। कई बिल्डिंग कोड अब इस जोखिम को कम करने के लिए कैविटी की दीवारों के अंदर या फर्श बोर्ड के नीचे गैस पाइप लगाने से मना करते हैं। गैस आमतौर पर बाहर आसानी से फैल जाती है, लेकिन कभी-कभी खतरनाक मात्रा में जमा हो सकती है यदि प्रवाह दर काफी अधिक हो। १९९४ से २०१३ तक, संयुक्त राज्य अमेरिका में गैस वितरण के साथ ७४५ गंभीर घटनाएं हुईं, जिससे २७८ मौतें हुईं और १०५९ घायल हुए, संपत्ति की क्षति में $११०,६५८,०८३ के साथ। [१५०] हालांकि, ईंधन का उपयोग करने वाली लाखों संरचनाओं को देखते हुए, प्राकृतिक गैस के उपयोग का व्यक्तिगत जोखिम कम है।

कार्बन मोनोऑक्साइड साँस लेना का जोखिम

प्राकृतिक गैस हीटिंग सिस्टम कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता का कारण बन सकता है यदि अनवेंटेड या खराब तरीके से निकाला गया हो। 2011 में, अमेरिका में 11 कार्बन मोनोऑक्साइड मौतों के लिए प्राकृतिक गैस भट्टियां, स्पेस हीटर, वॉटर हीटर और स्टोव को दोषी ठहराया गया था। अन्य 22 मौतों को तरल पेट्रोलियम गैस पर चलने वाले उपकरणों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था, और अनिर्दिष्ट प्रकार की गैस पर 17 मौतों को जिम्मेदार ठहराया गया था। प्राकृतिक गैस भट्ठी के डिजाइन में सुधार ने सीओ विषाक्तता की चिंताओं को बहुत कम कर दिया है। डिटेक्टर भी उपलब्ध हैं जो कार्बन मोनोऑक्साइड या मीथेन और प्रोपेन जैसी विस्फोटक गैसों की चेतावनी देते हैं। [१५१]

ऊर्जा सामग्री, सांख्यिकी और मूल्य निर्धारण

प्राकृतिक गैस की कीमतों में हेनरी हब अमेरिका में प्रति BTUs लाख डॉलर
जापान, यूनाइटेड किंगडम और संयुक्त राज्य अमेरिका में प्राकृतिक गैस की कीमतों की तुलना, २००७-२०११

प्राकृतिक गैस की मात्रा सामान्य क्यूबिक मीटर ("सामान्य" तापमान 0 डिग्री सेल्सियस (32 डिग्री फ़ारेनहाइट) पर गैस के क्यूबिक मीटर और 101.325 केपीए (14.6959 पीएसआई) के दबाव या मानक क्यूबिक फीट ("मानक" पर गैस के क्यूबिक फुट ) में मापी जाती है। तापमान 60.0 डिग्री फारेनहाइट (15.6 डिग्री सेल्सियस) और दबाव 14.73 पीएसआई (101.6 केपीए)), एक घन मीटर 3 35.3147 घन फीट। वाणिज्यिक गुणवत्ता वाली प्राकृतिक गैस के दहन की सकल गर्मी लगभग 39 एमजे/एम 3 (0.31 किलोवाट/सीयू फीट) है ), लेकिन यह कई प्रतिशत तक भिन्न हो सकता है। यह लगभग ४९ एमजे/किग्रा (६.२ केडब्ल्यूएच/एलबी) (०.८ किग्रा/एम ३ (०.०५ एलबी/सीयू फीट) का घनत्व मानते हुए , [१५२] एक अनुमानित मूल्य है)।

यूरोपीय संघ, अमेरिका और कनाडा को छोड़कर, प्राकृतिक गैस गीगाजूल खुदरा इकाइयों में बेची जाती है। एलएनजी (तरलीकृत प्राकृतिक गैस) और एलपीजी ( द्रवीकृत पेट्रोलियम गैस ) का कारोबार मेट्रिक टन (1,000 किग्रा) या मिलियन बीटीयू में स्पॉट डिलीवरी के रूप में किया जाता है। लंबी अवधि के प्राकृतिक गैस वितरण अनुबंधों पर क्यूबिक मीटर में हस्ताक्षर किए गए हैं, और एलएनजी अनुबंध मीट्रिक टन में हैं। एलएनजी और एलपीजी को विशेष परिवहन जहाजों द्वारा ले जाया जाता है , क्योंकि गैस क्रायोजेनिक तापमान पर द्रवित होती है । प्रत्येक एलएनजी/एलपीजी कार्गो के विनिर्देशन में आमतौर पर ऊर्जा की मात्रा होती है, लेकिन यह जानकारी आम तौर पर जनता के लिए उपलब्ध नहीं होती है।

रूसी संघ में, गज़प्रोम ने 2008 में लगभग 250 बिलियन क्यूबिक मीटर (8.8 ट्रिलियन क्यूबिक फीट) प्राकृतिक गैस बेची। 2013 में उन्होंने 487.4 बिलियन क्यूबिक मीटर (17.21 ट्रिलियन क्यूबिक फीट) प्राकृतिक और संबंधित गैस का उत्पादन किया। गज़प्रोम ने 2013 में यूरोप को 161.5 बिलियन क्यूबिक मीटर (5.70 ट्रिलियन क्यूबिक फीट) गैस की आपूर्ति की।

अगस्त 2015 में, संभवतः इतिहास में सबसे बड़ी प्राकृतिक गैस की खोज एक इतालवी गैस कंपनी ENI द्वारा की गई और अधिसूचित की गई। ऊर्जा कंपनी ने संकेत दिया कि उसने भूमध्य सागर में लगभग 40 वर्ग मील (100 किमी 2 ) को कवर करते हुए एक "सुपरजाइंट" गैस क्षेत्र का पता लगाया है । इसे ज़ोहर गैस क्षेत्र का नाम दिया गया था और इसमें संभावित 30 ट्रिलियन क्यूबिक फीट (850 बिलियन क्यूबिक मीटर) प्राकृतिक गैस हो सकती है। ईएनआई ने कहा कि ऊर्जा लगभग 5.5 अरब बैरल तेल समकक्ष [बीओई] (3.4 × 10 10  जीजे) है। ज़ोहर क्षेत्र मिस्र के उत्तरी तट के गहरे पानी में पाया गया था और ईएनआई का दावा है कि यह भूमध्यसागरीय और यहां तक ​​कि दुनिया में अब तक का सबसे बड़ा होगा। [१५३]

यूरोपीय संघ

अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए गैस की कीमतें यूरोपीय संघ में बहुत भिन्न हैं । [१५४] एक एकल यूरोपीय ऊर्जा बाजार, यूरोपीय संघ के प्रमुख उद्देश्यों में से एक, यूरोपीय संघ के सभी सदस्य देशों में गैस की कीमतों को समतल करना चाहिए। इसके अलावा, यह आपूर्ति और ग्लोबल वार्मिंग के मुद्दों को हल करने में मदद करेगा , [१५५] साथ ही साथ अन्य भूमध्यसागरीय देशों के साथ संबंधों को मजबूत करेगा और इस क्षेत्र में निवेश को बढ़ावा देगा। [156]

संयुक्त राज्य अमेरिका

यूएस प्राकृतिक गैस विपणन उत्पादन 1900 से 2012 (यूएस ईआईए डेटा)
शीर्ष पांच प्राकृतिक गैस उत्पादक देशों में रुझान (यूएस ईआईए डेटा)

में अमेरिका इकाइयों , प्राकृतिक गैस में से एक मानक घन फुट (28 एल) के चारों ओर 1,028 का उत्पादन ब्रिटिश ताप इकाई (1085 kJ)। वास्तविक ताप मान जब बनने वाला पानी संघनित नहीं होता है तो दहन की शुद्ध ऊष्मा होती है और यह 10% कम हो सकती है। [१५७]

संयुक्त राज्य अमेरिका में, खुदरा बिक्री अक्सर थर्मस (वें) की इकाइयों में होती है ; 1 थर्म = 100,000 बीटीयू। घरेलू उपभोक्ताओं को गैस की बिक्री अक्सर 100 मानक क्यूबिक फीट (एससीएफ) की इकाइयों में होती है । गैस मीटर उपयोग की जाने वाली गैस की मात्रा को मापते हैं, और उस अवधि के दौरान उपयोग की जाने वाली गैस की ऊर्जा सामग्री से मात्रा को गुणा करके इसे थर्मस में बदल दिया जाता है, जो समय के साथ थोड़ा बदलता रहता है। एकल परिवार निवास की विशिष्ट वार्षिक खपत 1,000 थर्मस या एक आवासीय ग्राहक समतुल्य (RCE) है। थोक लेनदेन आम तौर पर डेकाथर्म (डीटीएच), हजार डिकैथर्म (एमडीटीएच), या मिलियन डिकैथर्म (एमएमडीथ) में किए जाते हैं। एक मिलियन डेकाथर्म एक ट्रिलियन बीटीयू है, लगभग एक बिलियन क्यूबिक फीट प्राकृतिक गैस।

प्राकृतिक गैस की कीमत स्थान और उपभोक्ता के प्रकार के आधार पर बहुत भिन्न होती है। 2007 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में $7 प्रति 1000 क्यूबिक फीट ($0.25/m 3 ) की कीमत विशिष्ट थी। प्राकृतिक गैस का विशिष्ट कैलोरी मान लगभग 1,000 बीटीयू प्रति घन फुट है, जो गैस की संरचना पर निर्भर करता है। यह लगभग $7 प्रति मिलियन BTU या लगभग $7 प्रति गीगाजूल (GJ) के बराबर है । अप्रैल 2008 में, थोक मूल्य $ 10 प्रति 1000 क्यूबिक फीट ($ 10 / मिलियन बीटीयू) था। [१५८] आवासीय मूल्य थोक मूल्य से ५०% से ३००% अधिक है। 2007 के अंत में, यह $12-$16 प्रति 1000 क्यूबिक फीट ($0.42–$0.57/m 3 ) था। [१५९] संयुक्त राज्य अमेरिका में प्राकृतिक गैस का न्यूयॉर्क मर्केंटाइल एक्सचेंज पर वायदा अनुबंध के रूप में कारोबार होता है । प्रत्येक अनुबंध 10,000 मिलियन BTU या 10 बिलियन BTU (10,551 GJ) के लिए है। इस प्रकार, यदि NYMEX पर गैस की कीमत $10/मिलियन BTU है, तो अनुबंध की कीमत $100,000 है।

कनाडा

कनाडा पेट्रोकेमिकल उत्पादों के आंतरिक व्यापार के लिए मीट्रिक माप का उपयोग करता है । नतीजतन, प्राकृतिक गैस गीगाजूल (जीजे), क्यूबिक मीटर (एम 3 ) या हजार क्यूबिक मीटर (ई 3 एम 3 ) द्वारा बेची जाती है । वितरण अवसंरचना और मीटर लगभग हमेशा मीटर मात्रा (घन फुट या घन मीटर)। कुछ क्षेत्राधिकार, जैसे सस्केचेवान, केवल मात्रा के आधार पर गैस बेचते हैं। अन्य अधिकार क्षेत्र, जैसे अल्बर्टा, गैस ऊर्जा सामग्री (जीजे) द्वारा बेची जाती है। इन क्षेत्रों में, आवासीय और छोटे वाणिज्यिक ग्राहकों के लिए लगभग सभी मीटर मात्रा (एम 3 या फीट 3 ) मापते हैं , और बिलिंग विवरण में स्थानीय गैस आपूर्ति की मात्रा को ऊर्जा सामग्री में बदलने के लिए एक गुणक शामिल होता है।

एक गीगाजूल (जीजे) लगभग आधा बैरल (250 एलबीएस) तेल, या 1 मिलियन बीटीयू, या 1,000 घन फीट या 28 मीटर 3 गैस के बराबर एक उपाय है । कनाडा में गैस आपूर्ति की ऊर्जा सामग्री वेलहेड और ग्राहक के बीच गैस आपूर्ति और प्रसंस्करण के आधार पर 37 से 43 MJ/m 3 (990 से 1,150 BTU/cu ft) तक भिन्न हो सकती है ।

निवेशकों के लिए एक परिसंपत्ति वर्ग के रूप में

विश्व पेंशन परिषद (डब्ल्यूपीसी) द्वारा आयोजित अनुसंधान [ कब? ] से पता चलता है कि बड़े अमेरिकी और कनाडाई पेंशन फंड और एशियाई और MENA क्षेत्र SWF निवेशक प्राकृतिक गैस और प्राकृतिक गैस के बुनियादी ढांचे के क्षेत्र में विशेष रूप से सक्रिय हो गए हैं, एक प्रवृत्ति 2005 में यूके में OMERS और ओंटारियो द्वारा स्कोटिया गैस नेटवर्क के गठन से शुरू हुई थी। शिक्षक पेंशन योजना । [ उद्धरण वांछित ]

अधिशोषित प्राकृतिक गैस (ANG)

प्राकृतिक गैस को सॉर्बेंट्स नामक झरझरा ठोस में सोखकर संग्रहित किया जा सकता है। मीथेन भंडारण के लिए इष्टतम स्थिति कमरे के तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर है। 4 एमपीए (वायुमंडलीय दबाव का लगभग 40 गुना) तक के दबाव से अधिक भंडारण क्षमता प्राप्त होगी। एएनजी के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला सबसे आम शर्बत सक्रिय कार्बन (एसी) है, मुख्य रूप से तीन रूपों में: सक्रिय कार्बन फाइबर (एसीएफ), पाउडर सक्रिय कार्बन (पीएसी), और सक्रिय कार्बन मोनोलिथ। [१६०]

यह सभी देखें

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  • विश्व ऊर्जा संसाधन और खपत

संदर्भ

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