لماذا رائحة الغاز الطبيعي كريهة ؟

حتى أوائل الخمسينيات، كان المصدر الرئيس للغاز هو الفحم. وكان لهذا الغاز رائحة كريهة جداً. وفيما بعد تم استبداله بالغاز الطبيعي أو الميثان، ولكن أيضًا بغاز البروبان والبيتان، التي يتم اشتقاقهما من البترول.

في الواقع، البروبان والبيتان لهما رائحة، تماما مثل غاز الفحم، لكن هذه الرائحة ضعيفة جدًا. بخلاف الغاز الطبيعي الذي ليس له رائحة على الاطلاق. لذلك كان من المستحيل معرفة ما إذا كان هناك تسرب غاز! وبالتالي، لتجنب مخاطر التسمم أوالانفجار، تم دمج رائحة اصطناعية بالغاز الطبيعي وتقوية رائحة غاز البوتان والبروبان.

روائح متنوعة

في البدء، تم استخدام المركابتان (mercaptan) لاعطاء رائحة للغاز الطبيعي. لكن تم الاستغناء عنه بسبب رائحته الكريهة وتأثيره المدمر على الأنابيب. واستخدم بدله (Tetrahydrothiophene) أو ما يعرف باختصار(THT). وللحصول على الرائحة، التي غالبًا ما يعتقد أنها مرتبطة بالغاز نفسه، نحتاج إلى إضافة جرعة محددة من هذه المادة ! ولإبراز الرائحة الطبيعية للبروبان والبيوتان، يتم استخدام الثيولان، وهو مشتق من مادة الـ (THT).

وهكذا فإن دور هذه المواد ذات الرائحة هي السماح بالكشف، عن طريق حاسة الشم، عن أي تسرب للغاز، من أجل تفادي الاختناق أو وقوع حوادث خطيرة، مثل اشتعال النار والانفجارات لاسمح الله.

ما مقدار الطاقة المتبقية في باطن الأرض ؟

لتشغيل المصانع ولإضاءة البيوت وتدفئتها، نعتمد بشكل أساسي على مصادر الطاقة غير المتجددة. بالإضافة إلى تأثيرها الضار على البيئة، فإن استخدامها المكثف قد يؤدي، على المدى الطويل إلى حد ما، إلى استنفاد الاحتياطيات العالمية.

الطاقات غير المتجددة

يستخدم الانسان بشكل أساسي الطاقات غير المتجددة. وكما يوحي اسمها، فكميتها محدودة. كما هو الحال مع الفحم. على الرغم من طبيعته الملوثة للغاية، فإن الطلب على هذه المادة الطاقية في ازدياد.

تأتي هذه الطاقة الأحفورية (الفحم) من الصخور الرسوبية ذات الأصل العضوي، والتي تحتوي على الكثير من الكربون. يخضع تشكل البترول، الناتج عن التحول، على المدى الطويل، للكائنات العضوية والنباتية، لنفس المبادئ.

مثل الفحم، النفط ليس مصدر طاقة لا ينضب. ويتشكل الغاز الطبيعي (كوقود أحفوري) أيضا من التحلل البطيء للكائنات الحية.

الطاقة النووية، وهي آخر طاقة غير متجددة التي تستخدم في الانشطة البشرية، تتطلب لتعمل وجود معدن له خصائص مشعة، وهو اليورانيوم.

نفاد الاحتياطيات الطاقية

إن الزيادة المستمرة في الطلب على الطاقة، والتحول البطيء للدول إلى الطاقات المتجددة، يفسران النفاد المحتوم، مع مرور الوقت، لاحتياطيات موارد الطاقة غير المتجددة.

إلى متى ستظل البشرية قادرة على استغلال هذه الاحتياطيات ؟ الجواب يعتمد على الطاقة المدروسة.  إذا تمسكنا بالموارد القابلة للاستغلال، في ظل الظروف التقنية الحالية، فلا يزال بإمكان الإنسان الاعتماد على موارد الفحم لنحو 130 عامًا.

إذا صببنا اهتمامنا على موارد غير مربحة والتي يصعب الوصول إليها، والتي تتكون من جذور رفيعة وعميقة جدًا، فقد يستمر هذا الاستغلال لما يقرب من 3000 عام.

تنطبق هذه الملاحظة أيضًا على النفط. بعض الحقول ليست قابلة للاستغلال حتى الآن، والاحتياطيات الوحيدة الصالحة للاستخدام في الوقت الحاضر يمكن استنفادها في حوالي خمسين عامًا.

أما بالنسبة لموارد الغاز، فقد لا تستمر لفترة أطول، إلا إذا قررنا استغلال أنواع أخرى من الغاز، مثل الغاز الصخري. في هذه الحالة، يمكن للإنسان أن يعتمد على هذه الموارد لقرنين آخرين.

أخيرًا، يمكن استخدام احتياطيات اليورانيوم، حسب الظروف، لمدة قد تتراوح بين 135 و 165 عامًا.

هل يمكن للبكتيريا أن تنتج الطاقة ؟

لتلبية الاحتياجات المتزايدة من الطاقة، يتزايد البحث عن مصادر الطاقة المتجددة وغير الملوثة. في هذا الصدد، يمكن أن تكون الموارد الطاقية التي توفرها بعض البكتيريا واعدة.

البكتيريا المنتجة للكهرباء

تستطيع بعض البكتيريا إنتاج الكهرباء. في الطبيعة، تتبادل الإلكترونات مع الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. لذلك فإن هدف العلماء هو التقاط هذه الطاقة الكهربائية وتوصيلها إلى قطب كهربائي.

ولهذا الغرض صمم باحثون سويديون جزيئاً اصطناعيًا يسهل نقل الإلكترونات.

من جانبهم، استخدم علماء أمريكيون كائنًا دقيقًا يمكنه، من خلال السكريات، أن يأخذ الإلكترونات، والتي يستخدم جزء منها لتفاعلته الخاصة. يتم إرسال الإلكترونات الزائدة خارجا. يمكن تشبيه هذه العملية بعملية تنفس البكتيريا، التي ينتج عنها انتاج الطاقة بشكل طبيعي.

وضع الباحثون هذه البكتيريا على أقطاب كهربائية، من أجل تحويل تيار الإلكترونات الزائدة. وبذلك، حصلوا على إنتاج كهرباء أكثر قوة، الأمر الذي سيمكن مستقبلا من إعادة شحن أنواع معينة من البطاريات الكهربائية. مثل بطاريات أجهزة تنظيم ضربات القلب، والتي ستكون قادرة على سحب الطاقة اللازمة لتشغيل الجهاز من سكر الدم.

لا تزال هناك حلول أخرى

يمكن تسخير بكتيريا أخرى لإنتاج الطاقة. كما هو حال مع البكتيريا التي تستفيد من ضوء الشمس للحصول على الطاقة اللازمة لاستمرارها في العيش.

بمكن استغلال هذه القدرة على التمثيل الضوئي التي تتمتع بها بعض البكتيريا المعينة لتوليد الطاقة. ولتحقيق ذلك، من الضروري ربط هذه البكتيريا بقطب كهربائي، من أجل التقاط تدفق الإلكترونات. ومن خلال عملية التمثيل الضوئي أيضًا، تولد بعض البكتيريا، التي تسمى البكتيريا الزرقاء (cyanobacteria)، الهيدروجين.

في شكل غاز، يمكن أن يتحول الهيدروجين الناتج إلى وقود واعد جدًا، ولن يكون له تأثير ملوث على الغلاف الجوي.

تستطيع بعض البكتيريا إنتاج تفاعلات أخرى يمكن أن تصبح مصادر للطاقة. وبالتالي، فإن تخمير النفايات العضوية، بواسطة البكتيريا، يمكن أن يولد، في غياب الأكسجين، غازًا قابلًا للاحتراق، يسمى الغاز العضوي. من خلال إنتاج الحرارة والكهرباء، يمكنه تشغيل غلاية تعمل بالغاز أو توفير الوقود.