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甲烷

甲烷是最簡單的烴（碳氫化合物），化學式。在標準狀態下甲烷是無色氣體，密度是0.717克/升，極難溶于水。通常情況下，甲烷穩定甲烷，如與強酸、強堿和強氧化劑等一般不發生化學反應。在特定條件下甲烷能與某些物質發生化學反應，如可以燃燒和發生取代反應等。甲烷在自然界分布很廣，是天然氣、沼氣、油田氣及煤礦坑道氣的主要成分。它可用作燃料及制造氫氣、炭黑、一氧化碳、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質的原料。它主要的來源有：有機廢物的分解、天然源頭（如沼澤）、化石燃料、動物（如牛）的消化過程、稻田之中的細菌、生物物質缺氧加熱或燃燒等。

甲烷是一種可燃性氣體，而且可以人工制造，所以，在石油用完之后，甲烷將會成為重要的能源。

首先，沼氣是有機物在厭氧條件下經微生物的發酵作用而生成的一種可燃性氣體。沼氣的用途廣泛，首先可作為能源，用于人類的生產和生活；其次是幫助凈化環境，用于處理城鄉生活污水、垃圾和工農業廢水、廢物以及人畜糞便；再次是作為有機肥料，將沼發酵殘余物用于農牧漁業生產；此外二氧化硫檢測儀，還可從沼氣及其發酵殘余物制取很多化工產品。

太陽沼氣池主要是靠收集太陽光的熱量，來提高沼氣池發酵溫度，從而更好實現產氣。下面是一種采用聚光凸透鏡的太陽能沼氣池。它是一種新型太陽能沼氣池，包括發酵集料箱、復合凸透鏡、防護罩、太陽能集熱板、保溫容器、電熱轉換器、溫度傳感器、保溫控制器盒、快速發酵集料箱和支撐座。復合凸透鏡由多個以曲面為基面的凸透鏡組成，復合凸透鏡上的多個凸透鏡所集聚光線的焦點都在太陽能集熱板 上，太陽能集熱板位于保溫容器的頂部，保溫容器安裝在快速發酵集料箱的上部，快速發酵集料箱上開設有與發酵集料箱連通的通氣口 ，其通過支撐座安裝在發酵集料箱內的上部。本實用新型能將太陽能熱量聚集在沼氣池中心部位，提供并控制甲烷菌等所需或最佳生存溫度或繁殖溫度，并將產氣原料適當分類處置，保證有機物廢物和沼氣池充分使用。

寒地太陽能沼氣裝置

天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴voc氣體檢測儀，其中甲烷占絕大多數。與煤炭、石油等能源相比，天然氣在燃燒過程中產生的能影響人類呼吸系統健康的物質極少，產生的二氧化碳僅為煤的40%左右，產生的二氧化硫也很少。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產生，具有使用安全、熱值高、潔凈等優勢。目前人們的環保意識提高，世界需求干凈能源的呼聲高漲，各國政府也透過立法程序來傳達這種意愿。天然氣曾被視為最干凈的能源之一，再加上世界的石油危機，能源緊張加深美國及主要石油消耗國家研發替代能源的決心，因此，在還未發現真正的替代能源前，天然氣需求量自然會增加。

（1）天然氣發電。是緩解能源緊缺、降低燃煤發電比例，減少環境污染的有效途徑。且從經濟效益看，天然氣發電的單位裝機容量所需投資少，建設工期短甲烷，上網電價較低，具有較強的競爭力。

（2）天然氣化工工業。天然氣是制造氮肥的最佳原料，具有投資少、成本低、污染少等特點。天然氣占氮肥生產原料的比重，世界平均為80%左右。

（3）城市燃氣事業。特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環保意識的增強，大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經濟效益也大于工業燃料。

（4）壓縮天然氣汽車。以天然氣代替汽車用油，具有價格低、污染少、安全等優點。

天然氣化工是以天然氣為原料生產化學產品的工業，是燃料化工的組成部分。由于天然氣與石油同屬埋藏地下的烴類資源，有時且為共生礦藏，其加工工藝及產品相互有密切的關系，故也可將天然氣化工歸屬于石油化工。天然氣化工一般包括天然氣的凈化分離、化學加工（所含甲烷、乙烷、丙烷等烷烴的加工利用）。世界上約有50個國家不同程度地發展了天然氣化工。天然氣化工比較發達的國家有美國、俄羅斯、加拿大等。美國發展天然氣化工最早，產品品種和產量目前仍居首位。消耗于化學工業的天然氣，占該國化工行業所消耗原料和燃料總量的1/2以上。20世紀70年代中期前蘇聯調整了化學工業政策，加速發展天然氣化工生產，在西伯利亞天然氣產區新建生產裝置，大規模應用于合成氨、甲醇和乙烯、二硫化碳。目前，其天然氣化工產品產量僅次于美國。加拿大有豐富的天然氣資源，用于合成氨、尿素、甲醇和乙烯的生產。

我國的能源結構以煤炭為主，石油、天然氣所占比例遠遠低于世界平均水平。隨著國家對能源需求的不斷增長，提高天然氣在能源結構中的比重和引進LNG，將對優化我國的能源結構，有效解決能源供應安全和生態環境保護，實現經濟和社會的可持續發展發揮重要作用。

隨著天然氣的普遍應用，天然氣供應已經成為國家能源安全中越來越重要的組成部分。未來中國天然氣需求增長速度將明顯超過煤炭和石油。

與此同時，甲烷也是一種溫室氣體：其全球變暖潛能為22（即它的暖化能力比二氧化碳高22倍）。

北冰洋

世界八成甲烷的產生皆來自人為活動（主要是畜牧業）。在過去200年，地球大氣中的甲烷濃度升了1倍多，由0.8毫克/千克上升至1.7毫克/千克。甲烷并非毒氣；然而，其具有高度的易燃性，和空氣混合時也可能造成爆炸。甲烷和氧化劑、鹵素或部分含鹵素之化合物接觸會有極為猛烈地反應。甲烷同時也是一種窒息劑，在密閉空間內可能會取代氧氣。若氧氣被甲烷取代后含量低于19.5%時可能導致窒息。當有建筑物位于垃圾掩埋場附近時，甲烷可能會滲透入建筑物內部，讓建筑物內的居民暴露在高含量的甲烷之中。某些建筑物在地下室設有特別的回復系統，會主動捕捉甲烷，并將之排出至建筑物外。

研究發現，氣候變暖導致海洋釋放出更多甲烷。

氣候變暖不但表現為人類排放的溫室氣體增多，還會導致地球自身釋放出更多的溫室氣體。據美國最新一期《地球物理通訊》雜志刊登的一篇英國國家海洋中心的研究報告顯示，研究人員探測到北冰洋中存在大量甲烷，這證實了地球暖化導致海底釋放大量甲烷的說法。他們擔心，這些甲烷可能使得地球變暖問題更加惡化。

英國研究人員搭乘皇家科學考察船前往北極海域甲烷，利用聲吶探測到從海底升起250多個甲烷氣泡。經過分析他們發現，這塊海域在過去30年中水溫升高了1℃，導致海底的甲烷水合物分解出甲烷，并以氣泡方式浮上海面。

甲烷水合物又稱“可燃冰”，通常存在于海底高壓穩定狀態下。30年前，這些物質可在海面下360米深處穩定存在，而現在，它們要到400米下才能穩定存在。

研究人員擔心，如果北極海域普遍出現這種現象，那么，每年將釋放出數千噸甲烷。由于甲烷是一種溫室氣體，因此，這將會使得地球變暖的問題更加惡化。而且溶于海水中的甲烷會造成海水酸度增加，對海洋生態形成負面影響。

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