Erdgas 101: Vor-und Nachteile

Erdgas ist ein fossiler Brennstoff, wie Öl und Kohle. Es wird aus zerfallenem organischem Material gebildet, das über Millionen von Jahren durch hohe Temperaturen und Drücke in Methangasblasen umgewandelt wurde. Konventionelle Quellen finden sich in unterirdischen Gasfeldern oder Ölfeldern. Unkonventionelle Quellen sind schwieriger zu extrahieren, da das Gas im Sediment eingeschlossen ist., Dazu gehören Kohlebett Methan (im Kohlebett eingeschlossen), festes Gas (in Sandstein eingeschlossen), Gashydrate (in Eis eingeschlossen) und Schiefergas (in Schiefer eingeschlossen). Diese Letzte Quelle ist Häufig in den Schlagzeilen, Dank der Fortschritte in der hydraulischen fracturing, besser bekannt als fracking. (1)

Um die erzielbare Größe der weltweiten Erdgasreserven wird heftig gestritten. Die US Energy Information Administration schätzt, dass es mindestens 6,800 Billionen Kubikfuß (TCF) nachgewiesener Erdgasreserven gibt., Die Welt verbraucht derzeit einen kräftigen 120 TCF pro Jahr, was mindestens weitere 56 Jahre Reserven bedeutet. Allerdings wächst der Verbrauch jedes Jahr und die UVP-Projekte es wird sich bis 2040 verdoppelt haben. Erdgasunternehmen müssen neue, nicht nachgewiesene Reserven entdecken und neue Wege zur Gewinnung des Erdgases entwickeln, um mit der steigenden Nachfrage Schritt zu halten. (2)

Dies ist ein atemberaubender Anstieg für eine Stromquelle, die einst als bloßes Nebenprodukt von Ölbohrungen galt., Obwohl es zuerst in den frühen 1800er Jahren zur Stromversorgung von Straßenlaternen und in den 1900er Jahren zum Heizen und Kochen verwendet wurde, blieb es immer noch weit hinter Kohle und Öl zurück. Erst in den letzten fünfzig Jahren hat Erdgas abgenommen, da sich die Methoden zur Gewinnung und zum Transport verbessert haben. Heute gilt es als sauberer und billiger als Kohle und liefert 22% der weltweiten Energie, die für Heizung, Stromerzeugung und sogar als Motorkraftstoff verwendet wird. Es wird auch stark in industriellen Anwendungen wie der Herstellung von Kunststoffen und Düngemitteln eingesetzt. (3)

Die größten Erdgasproduzenten sind die USA, Russland, Iran und Kanada.,

Erdgasverarbeitung

Nach geologischen Untersuchungen, um das Vorhandensein konventioneller Gasfelder festzustellen, bohrt ein Gasunternehmen nach unten, um das Gas zu extrahieren. Bei unkonventionellen Quellen müssen Gasunternehmen zusätzliche Schritte unternehmen, um das in den Sedimentschichten eingeschlossene Gas freizusetzen. Im Falle einer hydraulischen Fraktur werden unter Druck stehende Flüssigkeiten in eine Schieferschicht injiziert, um Brüche im Gestein zu erzeugen, aus denen die eingeschlossenen Gasblasen entweichen und an die Oberfläche geleitet werden können., (4)

In seinem natürlichen Zustand („nass“) besteht Erdgas hauptsächlich aus Methan mit geringen Anteilen an schwereren Kohlenwasserstoffen wie Ethan, Butan und Propan sowie häufig Wasser und anderen chemischen Verbindungen. Nachdem es zu reinem Methan („trocken“) raffiniert wurde, kann es transportiert werden. Typischerweise wird das Gas über Land durch ein ausgedehntes Netz von Rohrleitungen geschickt. Allein die USA haben rund 500.000 Kilometer Pipeline. Erdgas kann auch als flüssiges Erdgas (LNG) transportiert werden. Das Gas wird auf -260℉ gekühlt, wenn es zu einer Flüssigkeit 1/600th des vorherigen Volumens kondensiert., Das LNG ist dann bereit für den Transport zu seinem Bestimmungsort, an welchem Punkt es wieder in ein Gas umgewandelt wird. (5)

Einmal in einem Kraftwerk wird das Gas verbrannt, um eine Turbine zu drücken, entweder durch Erhitzen von Wasser zum Antrieb einer Dampfturbine, Erhitzen von Luft zum Antrieb einer Verbrennungsturbine oder eines kombinierten Kreislaufsystems, bei dem Luft zum Antrieb einer Verbrennungsturbine erwärmt wird, und der heiße Abgas wird dann zum Erhitzen von Wasser zum Antrieb einer Dampfturbine verwendet. Für jede dieser Methoden dreht die Turbine dann einen elektrischen Generator und erzeugt Strom., (6)

Vorteile & Nachteile von Erdgas

Erdgas verbrennt sauberer als andere fossile Brennstoffe und produziert die Hälfte des Kohlendioxids als Kohle und etwa ein Drittel weniger als Öl. Es emittiert auch weniger Mengen toxischer Chemikalien wie Stickoxide und Schwefeldioxid. Auf dem US-Markt ist es eine reichlich vorhandene Ressource und derzeit die billigste Stromquelle (durchschnittlich 6 Cent pro Kilowattstunde gegenüber 9 Cent für Kohle und Wasserkraft und 11 Cent für Solarenergie)., (7)

Methan ist ein sehr starkes Treibhausgas, bis zu 20 mal stärker als Kohlendioxid. Bei unsachgemäßer Gewinnung kann Methan in die Atmosphäre freigesetzt oder als Abfackeln auf Ölfeldern abgebrannt werden, wodurch viele giftige Verbindungen in die Atmosphäre freigesetzt werden. Über die Umweltschäden durch Fracking wird heftig debattiert. Während die Hinweise auf eine Grundwasserkontamination durch Bohrungen gemischt sind, besteht eher die Gefahr einer Kontamination durch schlechte Transport -, Lager-und Entsorgungspraktiken von Fracking-Abwasser. Mikro-Erdbeben sind auch eine Nebenwirkung von Fracking., (8)

Zukünftige Trends

Erdgas ist eine wachsende Industrie. Länder mit großen Schiefergasreserven wie China versuchen, den Fracking-Erfolg der USA zu replizieren. Gasunternehmen suchen nach Möglichkeiten, den Transport von flüssigem Erdgas billiger zu machen, mit der Hoffnung, neue Märkte zu erreichen, ohne teure Pipelines bauen zu müssen. Die Verwendung von komprimiertem Erdgas als Fahrzeugkraftstoff, obwohl klein, wächst stetig in Bussen, Müllwagen und anderen Arten von städtischen Flotten., Die Forscher arbeiten an Möglichkeiten, die potenziell riesigen Mengen an Erdgasreserven, die unter dem Ozean in Gashydraten eingeschlossen sind, zu extrahieren. (9)

Erdgasindustrie

Die Erdgasindustrie beschäftigt über 600.000 Menschen. Diese Zahl dürfte nur steigen, wenn mehr Reserven gebildet werden. Zu den wichtigsten Bereichen zählen Ingenieurwesen, Vermessung, Bauwesen und Brunnenservice. Viele Umwelt-Karrieren möglich sind. Umweltanwälte beschäftigen sich mit Genehmigungen und Verträgen. Umweltinspektoren stellen sicher, dass Bohren und Entsorgung alle Umweltvorschriften erfüllen., Umweltlobbyisten arbeiten daran, lokale, staatliche und Bundesbehörden davon zu überzeugen, bestehende Vorschriften zu verbessern. (10)

Sources

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