3.3-Natural Gas

3.3-Natural Gas Important Formulae

You are currently studying
Grade 8 → Science → Coal and Petroleum → 3.3-Natural Gas

3.3 - Natural Gas
  • Natural gas is a fossil fuel found deep beneath the earth's surface.
  • It is mainly composed of methane ($CH_4$), a hydrocarbon gas.
  • It is used as a source of energy for heating, cooking, and electricity generation.
  • Natural gas is cleaner than coal and oil, producing fewer pollutants when burned.
  • It is extracted using drilling techniques, often from oil wells or specialized gas fields.
  • Natural gas can also be liquefied (LNG) for easier transport over long distances.
  • It is a non-renewable resource, taking millions of years to form.

3.3 - Natural Gas

Natural gas is a fossil fuel found deep beneath the earth's surface, often alongside petroleum deposits. It is primarily composed of methane (CH4) and is used as a source of energy for heating, cooking, and electricity generation. It is also used in the production of chemicals and fertilizers.

Natural gas is extracted through drilling techniques similar to those used for petroleum. It can also be found in coal beds or shale rock formations. Once extracted, it is processed to remove impurities such as sulfur, water, and carbon dioxide.

Composition of Natural Gas

The main component of natural gas is methane (CH4), a colorless, odorless gas that is highly flammable. Other hydrocarbons, such as ethane (C2H6), propane (C3H8), and butane (C4H10), may also be present in small amounts. In addition, trace amounts of nitrogen, carbon dioxide, and hydrogen sulfide may be found.

Properties of Natural Gas
  • Colorless and Odorless: Natural gas is naturally colorless and odorless. However, a distinct odorant (usually mercaptan) is added to help detect leaks.
  • Highly Combustible: Methane, the primary constituent, is highly flammable and burns in the presence of oxygen to release energy.
  • Cleaner Fuel: Compared to coal and petroleum, natural gas produces fewer pollutants such as sulfur dioxide (SO2) and carbon dioxide (CO2) when burned.
  • Lower Density: Natural gas is lighter than air, so it rises and disperses quickly if there is a leak.
Uses of Natural Gas

Natural gas has a variety of uses in daily life and industry:

  • Fuel for Cooking: It is commonly used for cooking purposes in households due to its efficient heat production.
  • Heating: It is used in domestic and industrial heating systems, particularly in colder regions.
  • Electricity Generation: Natural gas is used in power plants to generate electricity. The combustion of natural gas in turbines produces mechanical energy, which is converted into electrical energy.
  • Manufacturing Chemicals: Natural gas is a key raw material in the production of fertilizers, plastics, and other chemicals.
  • Vehicles: Compressed natural gas (CNG) is used as a cleaner alternative to petrol and diesel in some vehicles.
Environmental Impact

Natural gas is considered a cleaner fuel compared to coal and petroleum due to its lower carbon emissions. When burned, natural gas produces approximately 50% less carbon dioxide (CO2) than coal and 30% less than oil. However, the extraction process of natural gas, particularly through hydraulic fracturing (fracking), can lead to environmental concerns such as groundwater contamination and air pollution.

Combustion of Natural Gas

The combustion of natural gas is a chemical reaction that releases energy. The general chemical equation for the combustion of methane is:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Energy

In this reaction, methane (CH4) reacts with oxygen (O2) to produce carbon dioxide (CO2), water (H2O), and releases energy in the form of heat.

Natural Gas Reserves

Natural gas is a non-renewable resource, and its reserves are limited. The largest natural gas reserves are found in countries such as Russia, Iran, Qatar, and the United States. As the global demand for energy grows, natural gas is seen as a bridging fuel between fossil fuels and renewable energy sources due to its relatively lower environmental impact.

3.3 - प्राकृतिक गैस

प्राकृतिक गैस एक जीवाश्म ईंधन है जो मुख्यतः मीथेन (CH₄) से बना होता है। यह गैस भूगर्भ में तेल के साथ या अलग से पाई जाती है। यह गैस मानव जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में ऊर्जा के रूप में उपयोग की जाती है। प्राकृतिक गैस का उपयोग प्रमुख रूप से उर्जा उत्पादन, रसोई गैस, और उद्योगों में किया जाता है।

प्राकृतिक गैस मुख्य रूप से मीथेन (CH₄) और अन्य गैसों जैसे एथेन (C₂H₆), प्रोपेन (C₃H₈), ब्यूटेन (C₄H₁₀) तथा कुछ हाइड्रोकार्बन यौगिकों से मिलकर बनती है।

प्राकृतिक गैस के स्रोत

प्राकृतिक गैस का मुख्य स्रोत पृथ्वी के अंदर गहरे भंडार होते हैं। यह गैस धरती के नीचे स्थित तेल और कोयले की परतों के पास पाई जाती है। प्राकृतिक गैस का निर्माण बहुत लंबी अवधि में, लाखों वर्षों तक मृत जीवों के अवशेषों के अपघटन और उच्च दबाव तथा तापमान के प्रभाव से होता है।

प्राकृतिक गैस के उपयोग

प्राकृतिक गैस के कई महत्वपूर्ण उपयोग हैं। कुछ प्रमुख उपयोग इस प्रकार हैं:

  • ऊर्जा उत्पादन: प्राकृतिक गैस का उपयोग बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है। यह पारंपरिक कोयला और तेल की तुलना में साफ और अधिक प्रभावी ऊर्जा स्रोत है।
  • रसोई गैस: घरों में खाना पकाने के लिए प्राकृतिक गैस का उपयोग किया जाता है, जिसे LPG (Liquefied Petroleum Gas) के रूप में उपयोग किया जाता है।
  • औद्योगिक उपयोग: उद्योगों में प्राकृतिक गैस का उपयोग उच्च तापमान की प्रक्रिया जैसे धातु निर्माण, रासायनिक उद्योगों आदि में किया जाता है।
  • वाहन ईंधन: कुछ वाहनों में CNG (Compressed Natural Gas) का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है।
प्राकृतिक गैस का रासायनिक संघटन

प्राकृतिक गैस में मुख्य तत्व मीथेन (CH₄) होता है, जो एक सरल हाइड्रोकार्बन है। मीथेन के अलावा, प्राकृतिक गैस में एथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और अन्य छोटे हाइड्रोकार्बन यौगिक भी होते हैं। मीथेन का रासायनिक सूत्र है:

$CH₄$

प्राकृतिक गैस का महत्व

प्राकृतिक गैस का महत्व अनेक कारणों से है:

  • यह एक साफ ऊर्जा स्रोत है, जो प्रदूषण को कम करता है।
  • यह कोयले और तेल की तुलना में अधिक कुशल और सस्ता ऊर्जा स्रोत है।
  • यह कार्बन उत्सर्जन को कम करता है, जिससे पर्यावरण पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
प्राकृतिक गैस के फायदे
  • यह अपेक्षाकृत साफ और प्रदूषण रहित ऊर्जा स्रोत है।
  • इसका ऊर्जा घनत्व अधिक होता है, जिससे कम ईंधन से अधिक ऊर्जा प्राप्त होती है।
  • इसका जलवायु परिवर्तन पर कम प्रभाव पड़ता है क्योंकि यह कम CO₂ उत्सर्जित करता है।
प्राकृतिक गैस के नुकसान
  • प्राकृतिक गैस की खोज और उत्पादन में उच्च लागत आती है।
  • यह जलवायु परिवर्तन के संदर्भ में एक संकट का कारण बन सकता है यदि मीथेन का रिसाव uncontrolled हो।
  • प्राकृतिक गैस के भंडार सीमित होते हैं और यह गैर-नवीकरणीय स्रोत है।