Ugrás a tartalomhoz

Földgáz

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A világ földgázkitermelése (m³/év)
Földgázfeldolgozó üzem

A földgáz szénhidrogén alapú gázok gyúlékony elegye. Tiszta formájában színtelen, szagtalan és átlátszó gáz, fosszilis tüzelőanyag.

A földgáz néhány métertől több mint 5000 méteres mélységig található, nyomása némely esetben meghaladja a 300 bart, hőmérséklete pedig a 180 °C-ot, függően a lelőhely mélységétől. Hogy a fogyasztók számára szagról könnyen felismerhető legyen a földgáz, gyakran kellemetlen szagú etil-merkaptánt vagy más nevén etántiolt kevernek hozzá.

A földgáz komponenseit a vegyiparban is széles körben használják. Metánból szintézisgázt állítanak elő, majd ebből metanolt és ammóniát. Az etán dehidrogénezésével etilént állítanak elő, amely az etilén-epoxid, etilén-glikol, acetaldehid,[1] ecetsav és polietilén alapanyaga. A propán dehidrogénezésével propilén nyerhető,[2] amely a polipropilén alapanyaga vagy pedig tovább oxidálható olyan fontos monomerekké mint az akrilsav[3][4] vagy akrilnitril.

Története

[szerkesztés]

A kínaiak már időszámításunk előtt földgázt használtak templomaik megvilágítására. A gázt bambuszcsöveken vezették. Ez volt az első példája a földgáz szervezett kitermelésének és vezetésének. Az újkorban, a 19. században a földgázt az Amerikai Egyesült Államokban kezdték el alkalmazni Fredóniában, fűtési célokra. Nagyobb mértékben 1884 óta alkalmaznak földgázt, amikor 23 kilométeres vezetéken át juttatták el Pittsburghbe, ahol a fűtésen kívül világításra is használták. 1950-ig az USA volt a földgáz szinte egyedüli kitermelője, majd csatlakozott Oroszország, Kanada, Hollandia, Nagy-Britannia, Norvégia, Németország, Románia, Olaszország, Mexikó, Venezuela, Algéria, Nigéria, Indonézia, Malajzia, és nem olyan régen a Közel-Kelet országai.

Összetétele

[szerkesztés]

A földgáz tipikus összetétele:

Metán CH4 97%
Etán C2H6 0,919%
Propán C3H8 0,363%
Bután C4H10 0,162%
Szén-dioxid CO2 0,527%
Oxigén O2 0-0,08%
Nitrogén N2 0,936%
Nemesgázok: Ar, He, Ne, Xe nyomelemként

Tulajdonságai

[szerkesztés]

A földgáz nem mérgező, a levegőnél könnyebb (sűrűsége megközelítőleg 0,68 kg/m³, míg a levegőé 1,293 kg/m³). A földgáz mennyiségét Magyarországon gáztechnikai normál köbméterben mérik (1 m³ megfelel annak a gázmennyiségnek, melynek térfogata 1,01325 bar nyomáson és 15 °C fokon 1 m³), de a fogyasztókkal való elszámolásnál a helyi légköri nyomást és az energiatartalmat (MJ) is alapul veszik. Az energiatartalom a gázösszetételtől függő fűtőérték (MJ/m³) és a mennyiség (m³) szorzata. Magyarországon ez az érték átlagosan 34−34,2 MJ/m³ között változik, tehát egy köbméter földgáz tökéletes elégetése hozzávetőleg 34-34,2 MJ energiát nyújt.[5] Kondenzációs gázkazánokban a földgáz égése során keletkező víz kicsapódási hőtartalma is hasznosítható, ezzel 37 MJ feletti hőmennyiséget is ki lehet nyerni.[6]

Fontos az, hogy megkülönböztessük a földgázt a cseppfolyósított gázoktól (LPG vagy propán, propán-bután gáz), amelyek főleg a kőolaj-feldolgozás termékei, tartályokban és palackokban tárolhatók. Ezek a cseppfolyósított gázok elpárologva is nagyobb sűrűségűek a levegőnél. A földgáz tökéletes égése során kék lánggal ég, káros égéstermékek, korom, hamu nélkül, igen kevés szén-monoxid és kén-dioxid kibocsátással – ezáltal környezetvédelmi szempontból a legtisztább energiahordozók egyike.

A földgáz robbanóképes elegyet alkot, ha a levegővel 5 és 15% közötti arányban elegyedik. Függően a gáz összetételétől, a nyomástól és az alsó robbanáshatártól a földgáz legalacsonyabb gyulladási hőmérséklete 595-645 °C.

Kitermelése, előkészítése

[szerkesztés]
„Karácsonyfa” egy ukrajnai gázmezőn

A földgázlelőhelyek kitermeléséhez szükséges fúrásokat különböző termelő platformokról végzik el. A telepek feltárása magába foglalja a kitermeléshez szükséges valamennyi műszaki létesítmény tervezését és megépítését. Ide tartozik a termelő platformok felállítása, a mélyfúrások kivitelezése, a gyűjtővezetékek kiépítése, a mérőállomások és gáztisztító-berendezések üzembe helyezése, valamint a szállításhoz szükséges létesítmények megépítése. A kitermelés gazdaságossága érdekében egy platformról több fúrást is mélyítenek ugyanabba a telepbe, függőlegesen vagy kisebb-nagyobb hajlásszöggel. Egy földgázlelőhelyet ily módon több furat segítségével tárnak fel. A kitermelés érdekében a furatba egy hosszú acélcsövet vezetnek, a termelőcsövet. Ez a teleptől egészen a felszínig ér, ahol egy speciális szelepcsoporttal, az úgynevezett karácsonyfával zárható le. Ez a szelepcsoport a földgáz elszállítására szolgáló vezetékek csatlakoztatására és a gáz nyomásának szabályozására szolgál.[7]

A földgáz minőségét ronthatja a vízgőz, a kén-hidrogén és más kénvegyületek, a nitrogén, a szén-dioxid, valamint a tárolókőzetből távozó, homok, por és víz formájában jelenlevő szennyeződés. A kitermelt földgázt ezért a lelőhelyről gyűjtővezetékeken keresztül a földgázkezelő rendszerbe juttatják, ahol a minőségétől függően további nemkívánatos összetevőktől tisztítják meg. Ehhez különböző fizikai és vegyi eljárásokat alkalmaznak.[8]

Tárolás

[szerkesztés]
Földgáztárolóra telepített kút

Magyarországon a gáztároló létesítmények régen földgáztermelő mezők voltak, melyek porózus geológiai szerkezetűek. A legtöbb esetben a kőzet homokkő, egy kivétellel, ahol mészkő. Ezen geológiai képződményeket a termelés befejezését követően átalakították földalatti gáztárolókká. Jelenleg négy földalatti földgáztároló létesítmény üzemel: Pusztaederics, Kardoskút, Hajdúszoboszló és Zsana.[9]

Szállítása

[szerkesztés]

Csővezetékes gázszállítás

[szerkesztés]
A főbb európai orosz földgázvezetékek (2021)

A tisztítást (gázelőkészítést) követően a földgáz jellemzően nagy átmérőjű, nagy nyomású, nemzetközi gázszállító vezetékrendszeren, kisebb hányadban folyékony halmazállapotban speciális tartályhajókon jut el a nemzeti gázszállító rendszerekig, majd kereskedők közvetítésével, különböző nyomásfokozatú gázszállító- és gázelosztó vezetékeken, nyomáscsökkentő, nyomásszabályzó állomásokon át jut el egészen az ipari és háztartási fogyasztókig, ahol gázmérővel mérve adják át a fogyasztóknak. A földgáz mint energiahordozó legfontosabb előnye az elektromos árammal szemben, hogy a szállítása nagy távolságra sokkal hatékonyabb (kisebb hálózati veszteség), valamint tárolni is lehet.

A távvezeték-hálózat sok ezer kilométeren keresztül szállítja a földgázt a lelőhelytől – például Szibériából – a nagy európai gázszolgáltatók regionális hálózataiba. A gázvezetékek építéséhez speciális acélcsöveket használnak, melyek átmérője hálózattól függően eltérő lehet. A nagy távolságokat áthidaló távvezetékekhez különösen nagy csőátmérőket szoktak választani. Az itt használt csövek átmérője elérheti a 160 centimétert, falvastagságuk pedig a 16 millimétert. A távvezeték-hálózatba betáplált földgáz hozzávetőlegesen 80 baros nyomással indul útjára. Ez a távvezeték-hálózat úgynevezett üzemi nyomása. Csak a tengerfenéken lefektetett gázvezetékeket tervezik még ennél is nagyobb – maximum 200 baros – nyomásra. A távvezeték-hálózatban történő optimális szállítás érdekében a földgáz utazási sebességének minél magasabbnak kell lennie, és állandónak kell maradnia. Ezt a célt szolgálják a kompresszorállomások. A távvezeték-hálózatban 100–200 kilométerenként találhatók ezek a létesítmények.[10]

LNG, cseppfolyósított földgáz szállítás

[szerkesztés]
LNG-szállító hajó metszetrajza

A földgázt elsősorban csővezetéken továbbítják a felhasználás helyére, de az utóbbi időben terjed a cseppfolyósított szállítás is. A cseppfolyósított földgáz elterjedt angol rövidítése LNG (Liquefied Natural Gas). Ez a megoldás lényegesen drágább, mint a csővezetékes szállítás. A cseppfolyósított földgáz (LNG) olyan földgáz, amelyet – jellemzően –162 °C hőmérséklet alá – folyadék halmazállapotúra hűtöttek a nyomás nélküli tárolás vagy szállítás megkönnyítése és biztonsága érdekében.

A földgázt gazdaságilag jelentéktelennek tekintették, ahol a gáztermelő olaj- vagy gázmezők távol voltak a gázvezetékektől, vagy olyan tengeri helyeken helyezkedtek el, ahol a csővezetékek nem voltak életképesek. A múltban ez általában azt jelentette, hogy a termelt földgázt jellemzően elégették, főleg, hogy az olajtól eltérően a csővezetékeken kívül nem létezett életképes módszer a földgáz tárolására vagy szállítására.

A termelési folyamatok, a kriogén tárolás és a szállítás fejlődése hatékonyan hozta létre azokat az eszközöket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy a földgázt egy globális piacra értékesítsék, amely ma más tüzelőanyagokkal versenyez. Ezenkívül az LNG-tárolók fejlesztése olyan megbízhatóságot is bevezetett a hálózatokban, amelyet korábban lehetetlennek tartottak. LNG szállítására speciálisan kriogén tengeri hajókat (LNG-hordozókat) vagy kriogén közúti tartálykocsikat használnak. Az LNG-t elsősorban a földgázpiacokra történő szállításra használják, ahol folyadékból visszaalakítják gáz halmazállapotúvá és elosztják csővezetékes földgázként.

Gázelosztás, vezetékes földgázellátás

[szerkesztés]

A földgáz az egyik legáltalánosabban elterjedt és legsokoldalúbb fűtőanyag, üzemanyag és vegyészeti alapanyag. Amennyiben lakossági gázellátásra használják, egyéb gázokkal, a tetrahidrotiofén (THT, (CH2)4S) és a terc-butil-merkaptán (TBM, (CH3)3CSH) 50-50 arányú keverékével (közhasználatú, de pontatlan nevén merkaptánnal) keverik, szagosítják – ettől kapja a jellegzetes „záptojás-szagot”.[11] Így az egyébként szagtalan földgáz észlelhető szivárgás esetén.

Magyarország

[szerkesztés]

Magyarország helyileg nagyon jelentős, világméretekben közepes földgázkészletekkel rendelkezik. Kitermelése már az 1910-es évektől folyik, az 1945-ös visszaeséstől eltekintve az 1990-es évekig folyamatosan növekvő ütemben. Ettől kezdve a kutatásra fordítandó összegek csökkenésével és külföldi vásárlási kötelezettségek vállalásával a termelés ismét visszaesett. Ma már Magyarország egyoldalú importfüggőségéről beszélnek. Az ország sosem volt önellátó földgázból, pedig lehetett volna. 1979-ben például az éves földgázkitermelés 6,5 milliárd m3 volt, miközben az az évi fogyasztás 7 milliárd m3. Mégis 1,5 milliárd m3 földgázt vásároltunk abban az évben a Szovjetuniótól.[12] 2021-től kezdve megnyílt egy újabb importlehetőség a magyar-horvát határon felállított összekötőrendszeren keresztül.[13]

A magyar energiatermelés 1988–1990-től stagnál, a 2010-es évek vége felé évente 2,5-2,6 milliárd m³ volt a kitermelés üteme,[14] amely a hazai földgázfogyasztásnak kb. 25%-át fedezi. A Nemzetközi Energiaügynökség felmérése szerint Magyarországon mind a lakossági, mind az ipari szektorban jelentős megtakarítási potenciálok rejlenek (2030-ig akár 1,5-2 milliárd köbméter takarítható meg), viszont 2030-ban a földgázalapú energiatermelés akár 3,4-4 milliárd köbméterrel növelheti a fogyasztást a jelenlegi szinthez képest. Ennek következtében a földgáztalapú energiatermelésnek előreláthatóan 40%-os részesedése lesz Magyarország elektromos energiaigényének fedezésére.

Jelentős készleteink vannak energiahordozókból. Magyarország még ki nem aknázott földgázkészletét mintegy 120 milliárd m³-re becsülik.[15] Ennek egy része nem konvencionális készlet, amelynek feltárása és kitermelése megoldásra vár.[14]

Az Eurostat felmérése szerint 2020-ban a magyarországi lakossági ár a második legalacsonyabb volt az EU-ban (3,19 eurócent kilowattóránként).[16]

Országonként

[szerkesztés]

Kitermelése országonként [17] [18]

No. ország / régió kontinens éves gáztermelés
(millió m3)		 az adat
éve
1  Egyesült Államok Észak-Amerika 766 200 2015 est.
2  Oroszország Eurázsia 635 500 2015 est.
3  Irán Ázsia 184 800 2015 est.
4  Katar Ázsia 188 000 2017 est.
5  Kanada Észak-Amerika 149 900 2015 est.
6  Kína Ázsia 138 400 2016 est.
—  Európai Unió — 118,200 2016 est.
7  Norvégia Európa 117 200 2015 est.
8  Szaúd-Arábia Ázsia 102 300 2015 est.
9  Indonézia Ázsia 86 940 2016 est.
10  Türkmenisztán Ázsia 83 700 2015 est.
11  Algéria Afrika 83 290 2014 est.
12  Malajzia Ázsia 65 420 2015 est.
13  Ausztrália Óceánia 62 640 2014 est.
14  Üzbegisztán Ázsia 61 740 2014 est.
15  Egyesült Arab Emírségek Ázsia 54 240 2014 est.
16  Egyiptom Afrika 48 800 2014 est.
17  Hollandia Európa 47 460 2016 est.
18  Mexikó Észak-Amerika 44 370 2014 est.
19  Bolívia Dél-Amerika 48 970 2012 est.
20  Egyesült Királyság Európa 40 990 2012 est.
21  Trinidad és Tobago Karib-térség 40 600 2011 est.
22  India Ázsia 40 380 2012 est.
23  Pakisztán Ázsia 39 150 2011 est.
24  Argentína Dél-Amerika 44 600 2017 est.
25  Thaiföld Ázsia 36 990 2011 est.
26  Omán Ázsia 35 940 2012 est.
27  Peru Dél-Amerika 32 400 2012 est.
28  Nigéria Afrika 31 360 2011 est.
29  Venezuela Dél-Amerika 25 280 2012 est.
30  Kazahsztán Ázsia 20 200 2011 est.
31  Banglades Ázsia 20 110 2011 est.
32  Ukrajna Európa 19 800 2011 est.
33  Azerbajdzsán Ázsia 16 700 2013 [19]
34  Brazília Dél-Amerika 17 030 2012 est.
35  Kuvait Ázsia 13 530 2011 est.
36  Bahrein Ázsia 12 620 2011 est.
37  Brunei Ázsia 12 440 2011 est.
38  Mianmar Ázsia 11 910 2011 est.
39  Kolumbia Dél-Amerika 10 950 2011 est.
40  Románia Európa 10 610 2011 est.
41  Jemen Ázsia 9 620 2011 est.
42  Vietnam Ázsia 9 300 2012 est.
43  Németország Európa 9 000 2012 est.
44  Szíria Ázsia 7 870 2011 est.
45  Líbia Afrika 7 855 2011 est.
46  Olaszország Európa 7 800 2012 est.
47  Egyenlítői-Guinea Afrika 6 880 2011 est.
48  Izrael Ázsia 6 860 2013 est.
49  Dánia Európa 6 412 2012 est.
50  Lengyelország Európa 6 193 2012 est.
51  Portugália Európa 4 904 2012 est.
52  Új-Zéland Óceánia 4 590 2012 est.
53  Fülöp-szigetek Ázsia 3 910 2012 est.
54  Mozambik Afrika 3 820 2011 est.
55  Japán Ázsia 3 273 2012 est.
56  Magyarország Európa 2 462 2012 est.
57  Tunézia Afrika 2 047 2018 est.
58  Ausztria Európa 1 906 2012 est.
59  Horvátország Európa 1 863 2013 est.
60  Elefántcsontpart Afrika 1 500 2011 est.
61  Dél-afrikai Köztársaság Afrika 1 280 2011 est.
62  Chile Dél-Amerika 1 144 2012 est.
63  Kuba Karib-térség 1 030 2012 est.
64  Kongói Köztársaság Afrika 946 2012 est.
65  Irak Ázsia 880 2011 est.
66  Tanzánia Afrika 860 2011 est.
67  Angola Afrika 752 2011 est.
68  Törökország Eurázsia 632 2012 est.
69  Franciaország Európa 508 2012 est.
70  Szerbia Európa 484.7 2013 est.
71  Dél-Korea Ázsia 424.9 2012 est.
72  Bulgária Európa 410 2011 est.
73  Írország Európa 373 2012 est.
74  Tajvan Ázsia 330.2 2011 est.
75  Ecuador Dél-Amerika 240 2011 est.
76  Jordánia Ázsia 230 2011 est.
77  Fehéroroszország Európa 220 2011 est.
78  Csehország Európa 200 2012 est.
79  Kamerun Afrika 150 2011 est.
80  Afganisztán Ázsia 140 2011 est.
81  Szlovákia Európa 105 2012 est.
82  Pápua Új-Guinea Óceánia 100 2011 est.
83  Gabon Afrika 70 2011 est.
84  Spanyolország Európa 61 2012 est.
85  Marokkó Afrika 60 2011 est.

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. ↑ Parfenov, Mikhail V. (2019. augusztus 1.). „Oxidation of ethylene to acetaldehyde by N2O on Na-modified FeZSM-5 zeolite” (angol nyelven). Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 127 (2), 1025–1038. o. DOI:10.1007/s11144-019-01610-z. ISSN 1878-5190. 
  2. ↑ Ge, Meng, Yanyong (2020. június 1.). „Perovskite-derived cobalt-based catalyst for catalytic propane dehydrogenation” (angol nyelven). Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 130 (1), 241–256. o. DOI:10.1007/s11144-020-01779-8. ISSN 1878-5190. 
  3. ↑ Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts (2011. november 26.) 
  4. ↑ „The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts”. J. Catal. 2014 (311), 369-385. o. 
  5. ↑ Mit jelent a földgáz fűtőértéke? – MET Magyarország Zrt.
  6. ↑ - Kondenzációs gázkazánok I.
  7. ↑ Termelés – Magyar Földgázkereskedő Zrt.|foldgaz.hu|2021.01.06.
  8. ↑ A földgáz előkészítése – Magyar Földgázkereskedő Zrt.|foldgaz.hu|2021.01.06.
  9. ↑ A földgáz tárolása – Magyar Földgázkereskedő Zrt.|foldgaz.hu|2021.01.06
  10. ↑ A földgáz szállítása – Magyar Földgázkereskedő Zrt.|foldgaz.hu|2021.01.06
  11. ↑ A földgáz összetétele - MET Magyarország Zrt.
  12. ↑ Jámbor, 149. old.
  13. ↑ Hungary secures natural gas supply from 2021 (angol nyelven). Budapest LNG Summit, 2019. október 24. (Hozzáférés: 2020. december 29.)
  14. ↑ a b Hazai energiaipar és a földgáz helyzete (hu-HU nyelven). Magyar Földgázkereskedő. (Hozzáférés: 2020. december 29.)
  15. ↑ Földgáztermelés és felhasználás fizikája. [2011. december 16-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. január 31.)
  16. ↑ Natural gas price statistics - Statistics Explained. ec.europa.eu. (Hozzáférés: 2020. december 30.)
  17. ↑ IEA. Key World Energy Statistics 2014. Natural Gas.. [2014. október 21-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2019. szeptember 12.)
  18. ↑ CIA. The World Factbook. Natural gas – production.. [2016. március 15-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2019. szeptember 12.)
  19. ↑ OPEC Statistical Bulletin 2014, [est.http://www.opec.org/library/Annual%20Statistical%20Bulletin/interactive/current/FileZ/Main.htm Marketed Natural Gas Production], accessed 19 May 2015.

Források

[szerkesztés]
  • Jámbor Áron: Ásványi nyersanyagok kutatása és teleptana (mélyfúrás-kutatás), Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982. ISBN nélkül

További információk

[szerkesztés]
File:Wiktionary-logo-hu.svg
Nézd meg a földgáz címszót a Wikiszótárban!
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Földgáz&oldid=27635240”