A FÖLDGÁZRÓL GYEREKEKNEK AMIT A FÖLDGÁZRÓL TUDNI KELL - kivonat -
Kedves Gyerekek! Naponta többször is találkoztok vele, bár lehet, hogy sokszor nem ismeritek fel. Közvetlen a találkozás, ha a konyhában meggyújtjátok a gáztűzhely lángját. Ha gázbojleretek van a fürdőszobában, akkor ugyancsak a gázláng fénye és hangja kíséri a kifolyó meleg vizet. A távfűtéses lakásokban azt a távhőt, ami meleggé teszi a fűtőtestet, szintén földgáz elégetésével nyerik. Valószínűleg a lámpa meggyújtásakor sem gondoltok arra, hogy a villamos áramot is nagyrészt olyan erőművekben termelik, amelynek földgáz a nyersanyaga. Elég nagy a valószínűsége, hogy olyan zsemle lapul az uzsonnatáskátokban, amelyet gáztüzelésű sütők kemencéiben készítettek. Mindennapotok barátja, a gáz most be szeretne mutatkozni nektek. Elmondja, miként született, hol lapul a föld alatt, hogyan hozzák a felszínre, milyen úton szállítják hozzátok. AZ ÉLET ELKÉPZELHETETLEN ENERGIA NÉLKÜL Az élő szervezetek a magukhoz vett táplálékot alakítják át részben hő- és részben mozgási energiává. Az ember mindennapi élete is csak energiák felhasználásával lehetséges. Hőenergiát használunk a főzéshez, a fürdő- és mosdóvíz melegítéséhez, valamint a lakás fűtéséhez. Villamos energiára van szükség a világításhoz, és a háztartási gépek működéséhez is. A járművek mozgása szintén energia felhasználásával jár együtt. Nagy az energiafogyasztás a gyárakban, üzemekben. A kazánok és a kemencék hőenergiát igényelnek, a megmunkáló és szerelőüzemek viszont nagyrészt villamos energiát. AZ ENERGIATERMELÉS ENERGIAHORDOZÓK FELHASZNÁLÁSA ÚTJÁN TÖRTÉNIK Az energiahordozó az az anyag, amelyből energia szabadítható fel. Melyek a legfontosabb energiahordozók? - Szilárd energiahordozók: szén, fa, tőzeg - Szénhidrogének: kőolaj és földgáz - Atomenergia - Megújuló energiák: napenergia, szélenergia
A magyarországi háztartások energiafelhasználása a 2007-es adatok szerint az alábbiak szerint alakult: szén: 2,4% olaj: 2% villamos energia: 16,8% hőenergia: 10,8% tűzifa: 13% földgáz: 55%
-
MIBŐL, HOGYAN ÉS MIKOR KELETKEZTEK AZ ENERGIAHORDOZÓK? Mikor? Nagyon régen. Mai ismereteink szerint a Föld életkora kb. 4,5 milliárd év. A legrégebbi maradványok, amelyek megkövült növényi részekre utalnak, kb.3,8 milliárd évesek. Ezeket Grönlandon találták. A széntelepek legnagyobb része a karbon korban keletkezett kb. 350 millió évvel ezelőtt.
Miből, hogyan? Tulajdonképpen a napfény energiája kötődött meg annak idején az energiahordozókban. A levegő szén-dioxid tartalmából és a talajból felvett vízből szénhidrátok (cukrok, cellulóz) képződtek, és ezek alkották a létrejött hatalmas növényzet túlnyomó részét. Ezzel egyidejűleg oxigén is szabadult fel.
Szén-dioxid + víz
napfény hő
szénhidrát + oxigén
Ez a folyamat a felső nyíl irányában akkor mehet végbe, ha nagy hőmennyiség áll rendelkezésre, ez pedig a napból származik. A napfény sugárzó energiája kötődött meg és raktározódott el több százmillió évvel ezelőtt, mikor az ősnövények keletkeztek. Ezt a fotoszintézis reakciójának nevezik, melynek végbemenetelét a növényi levelek sejtjeiben megtalálható klorofill segítette elő. A keletkezett növények a nagy földmozgások következtében a talaj mélyébe kerültek, és ott levegőtől elzárva, nagy nyomás és hő hatására keletkeztek a széntelepek. Ha tehát a szenet elégetjük, azt a hőenergiát szabadítjuk fel, amely több százmillió évvel ezelőtt a nap sugárzása
révén – és abból származóan – az akkori növényekben kötődött meg. Az eltüzeléskor (alsó nyíl) annyi oxigént (levegőt) kell felhasználnunk, amennyi annak idején felszabadult a szénhidrát képződése során. Lényegében ez a felső nyíl szerinti folyamat megy végbe manapság is a növények, fák növekedése során, és az alsó nyíl szerinti reakció akkor, ha ezeket eltüzeljük.
Egészen hasonló folyamatok mentek végbe annak idején, amikor a szénhidrogén telepek alakultak ki. A szénhidrogének (kőolaj és földgáz) a planktonokból képződtek. Ezek a planktonok évmilliókkal ezelőtt a tengervízben lebegő növényi és állati kis élőlények (mikroorganizmusok) voltak. Képződésükben a napenergia ugyanolyan szerepet játszott, mint az ősnövények és a széntelepek keletkezésében. A planktonok ma is megtalálhatók a tengerekben, és mint oxigénfejlesztő testecskék fontos szerepet játszanak a tengervíz élővilágában. Több millió évvel ezelőtt a tenger csaknem az egész földfelszínt elborította. Az ebben élő óriási mennyiségű planktonok elpusztultak és lesüllyedtek a tenger fenekére, majd hatalmas lerakódásokat képeztek. Később ezeket iszap és homok fedte be, majd a levegőtől elzárva magasabb hőmérséklet, nagy nyomás és baktériumok hatására lassan elbomlottak. Ebből keletkeztek a szénhidrogén telepek. A föld felszínétől elzártan, kőzetek alatt húzódtak meg a telepek, ezek alsó részén a cseppfolyós anyagok (olaj, víz), felső részén a kisebb fajsúlyú földgáz helyezkedett el. A kőzet repedésein keresztül, földmozgások következtében a földgáz sokszor elvándorolt, ezt a vándorutat migrálásnak nevezik. Porózus kőzetekben – homokkőben, laza mészkőben – találta meg végül a helyét. Addig folytatta útját, amíg át nem eresztő fedőkőzet alá jutott. Így
jöttek létre az önálló földgáz mezők. Ha nem tudott a gáz elvándorolni, akkor a földgáz és az olaj együtt találhatók meg. A szénhidrogén lelőhelyek a föld felszíne alatt akár 2000-6000 méter mélységben is lehetnek. A földgáz telepek fekvése nagyon különböző. Ausztrália kivételével valamennyi földrészen találhatók földgázmezők. Ezek területi megoszlása és a magukban rejtett földgázkincs mennyisége igen eltérő. Megkülönböztetnek biztos és remélt készleteket. A biztos készleteket földtani mérésekkel egyértelműen maghatározták; ezek most vagy a közeljövőben a meglévő műszaki eljárásokkal gazdaságosan kitermelhetők. A remélt készletek megállapításánál számolnak azokkal a valószínű tartalékokkal is, amelyek jelenléte földtani összehasonlítások alapján adódik, és amelyek kitermelésére a ma használatos, általánosan bevezetett módszerek még nem nyújthatnak gazdaságos lehetőséget. A legnagyobb biztos földgázkészlete Oroszországnak van.
HOL TALÁLHATÓ A FÖLDGÁZ?
A földgáz a talaj mélyében rejtőzik, de nem üres barlangokban vagy üregekben. Porózus likacsos tartókőzetek – mint például homokkő vagy laza szerkezetű mészkő – úgy tartják magukban, mikroszkopikus nagyságú pórusaikban és csatornáikban, mint a szivacs a vizet. Ezeket a lelőhelyeket meg kell találni ahhoz, hogy a földgáz a talajból kitermelhető legyen. Ez a kutatómunka nehéz és fáradságos. A kutatócsoport tudósokból, geológusokból és műszaki szakértőkből áll. Megfigyelték, hogy ott valószínűbb a földgáz jelenléte, ahol a gáztartó porózus kőzet és a felette elhelyezkedő fedőréteg boltíves kúpokat képez, ezek korábbi földmozgások – gyűrődések során alakulnak ki. Az át nem eresztő réteg bolthajtásának védelme alatt, a kúpos antiklinális felső részben található meg a földgáz. A kutatási módszerek azon alapulnak, hogy a földgáztelepeknek és a környező kőzeteknek eltérőek a fizikai tulajdonságai, és ha ezeket a különbségeket mérni és helyileg meghatározni tudják, akkor meghatározható az előfordulás valószínű elhelyezkedése. A torziós inga elárulja a földgázmező és a környező kőzet eltérő fajsúlyát. A szeizmikus kutatási módszernek az a lényege, hogy robbantással hullámokat gerjesztenek, és mérik ezek terjedési sebességét. A tömör kőzetben a hullámok gyorsabban terjednek, mint az olajjal, földgázzal átitatott laza talajban. A réteghatárokról mérhető hang- és nyomáshullám visszaverődés elárulja a földgáz valószínű helyét. A földmágnesességi érték is eltérő a földgázt tartalmazó rétegekben. Az ezt vizsgáló magnetometer is értékes segítséget nyújthat a kutatásban. Néha a bakterológiai vizsgálat vezet célhoz, mely az olajjal és a földgázzal előforduló apró élőlények nyomára vezet.
A KUTATÁSI EREDMÉNYEK ALAPJÁN KEZDŐDHET MEG A FÚRÁS
Ennek módszere ugyancsak nagyot változott ahhoz képest, ahogy röviddel időszámításunk kezdete után a kínaiak az első primitív fúrólyukba a véső-fúrót lebocsátották. Az első profi fúrás Drake ezredes nevéhez kötődik. 1859-ben a pennsylvaniai Titusville-ben feleségével együtt dolgozva, lényegében a kínai ütögető fúrást fejlesztette tovább. Számukra csaknem két hónap kellett ahhoz, hogy 21 méter mélységig jussanak. Mosolyognak ezen a mai technológia művelői, akik akár 60 méter óránkénti fúrósebességet is el tudnak érni, és nem ritkán csak 6-7000 méter mélységben jutnak célba. Ez azonban már más eljárással történik. Ma leginkább a forgó rendszerű rotary fúrást alkalmazzák, melyet a 40-60 méter magas fúrótoronyról már messziről meg lehet ismerni. Az acélszerkezetű állványba nagy teherbírású emelőszerkezet van beépítve. Ez emeli és süllyeszti a növekvő hosszúságú fúrórudazatot. Egy erőgép tartozik a fúrótoronyhoz, amelyet diesel motor vagy földgázzal fűtött kazánban termelt gőz működtet. Ez mozgatja az emelőszerkezetet és a torony közepén lévő fúróasztalt. A fúróasztal közepén négyszögletes nyílás van, ebbe helyezik a süllyeszthető fúró rudat, melynek alján van a fúrófej. Ez a fúrócsőben mozog, amelybe szivattyúval vizes iszapot nyomnak. Így hozzák a felszínre a külső béléscsövön keresztül a fúrás közben keletkezett törmeléket. A víznél nagyobb fajsúlyú iszapban kevésbé ülepszik a törmelék, így könnyebben hozható a felszínre. Itt az iszapgödörben a törmelék elkülönül, az iszapot pedig visszaszivattyúzzák. A fúrás előrehaladtával újabb és újabb darabot illesztenek csavaros kötéssel a fúrórúdhoz. Lefelé haladva a fúrócső átmérője folyamatosan csökken, a kezdetben 80 cm-es átmérő végül már csak 18 cm. A fúrórúd percenként 50-250 fordulatot végez.
A fúrórúd végén található a fúrófej. Ennek anyaga és formája különböző. Különösen kemény kőzet esetén ipari gyémántból képezik ki a vágófelületet. Elképzelni is nehéz, de 5-6000 méteres fúrás esetén, egy kb. 175 tonna súlyú, mindössze 15 cm átmérőjű fúrórúd forog a mélyben. A felszínre került öblítőiszap vizsgálatával állapítják meg, hogy mikor érték el a földgázt tartó réteget. A termelés megkezdésekor a fúrócsövet ebben a mélységben robbantással átlyukasztják, és ekkor a rendszerint nagynyomású földgáz a felszínre jut. A kútnyomás esetenként 100-500 bar is lehet. (A bar a nyomás technikai egysége. A korábbi atmoszféra – atm - helyébe lépett.) Előbb azonban a kutat termelőkúttá alakítják át, felső részére nagynyomású szeleprendszert, az úgynevezett „karácsonyfafejet” építik. Ha a feltárt lelőhelyen olaj és földgáz együtt fordul elő, akkor nedves földgáz kerül a felszínre. Ez a nedvesség azonban nem vizet, hanem könnyen cseppfolyósodó szénhidrogéneket – propán-butánt, gazolint – jelent. A földgáz előkészítés során ezeknek az anyagoknak a kivonása történik a földgázból. A távvezetékbe táplálás előtt ezt feltétlenül el kell végezni.
Földgáztermelő kutakat nemcsak a szárazföldön fúrnak, hanem víz alatt is, a tengerparttól esetenként jelentős távolságokra. Ha a tenger viszonylag nyugodt, akkor 1000 méteres vízmélység is áthidalható, de általában csak 75-450 méter mélységű tengeri fúrásokra kerül sor. Erre a célra fúróhajókat, tengeri fúrótornyokat és fúrószigeteket fejlesztettek ki. Ezek között van olyan, amelynél a tenger fenekére fixen ráépített állványzatot szerelnek, és ezen helyezik el fúrótornyot és a szállító platót. Másik megoldás az ugyancsak talpakon álló, de mozgatható, áthelyezhető fúrótorony. Olyan rendszer is van, amely hajószerűen félig elmerül, és a nagyobb elmozdulás ellen horgonyokkal és drótkötelekkel van rögzítve.
50-60 ember dolgozik egy ilyen fúrótorony szigeten. Egy vagy két héten át, napi 12 órát dolgoznak, majd helikopterrel szállítják a személyzetet a szárazföldre. Itt hasonló ideig pihenhetnek.
A földgázt általában nem a lelőhelyén, a termelőkutak környékén használják fel, hanem hosszú, több száz vagy ezer kilométer hosszúságú vezetékeken juttatják el a rendeltetési helyére. Ezek története és múltja ugyancsak régi időkre nyúlik vissza. A kínaiak már időszámításunk előtt készítettek gázvezetéket olyan módon, hogy bambuszrudakat dugtak egymásba. Ez persze csak kis távolságú szállításra volt alkalmas.
1821-ben a New York állambeli Fredoniában Bill Hart egy folyóparton fellelt földgáz lelőhely gázának elvezetését úgy oldotta meg, hogy fatörzsek belsejét kivájva készített csöveket és ezeket egymásba illesztette. Az így készített vezetéket egy ásott árokba süllyesztette. Ma már igen messzire jutottunk ettől a színvonaltól.
Az alábbi vezetékrendszereket különböztetjük meg: -
-
Országokat, esetleg kontinenseket összekötő szállítóvezetékeket. A földgázt termelő, illetve felhasználó országok országos távvezeték-rendszerét. Ezek a különböző betáplálási pontokat (a lelőhelyeket, az import vezetékek belépési pontjait és a földgáztárolókat) kötik össze a nagyobb településekkel vagy a felhasználó üzemekkel, nagyipari fogyasztókkal, valamint, ha az adott ország tranzitál is földgázt, a kilépési pontokkal. Egyes településeken, városokon belüli elosztóvezetékeket, amelyek a távvezetéken érkező gázt juttatják el az utcákba és a házakba. Épületen belüli vezetékeket, amely a lakások, az azokban felszerelt készülékek gázszükségletét biztosítják.
Az országokat összekötő és az országos távvezeték-rendszerek nagy átmérőjű acélcsövekből épülnek. Ezekben nagynyomású földgáz áramlik. A magyarországi földgázszállító vezetékrendszer hossza közel 5800 km, jellemző átmérője 100-1400 mm, üzemnyomása 4075 bar. A termelőhelyeken a kútnyomás rendszerint elegendő ahhoz, hogy a gázt a távvezetékbe táplálják. Egyébként nagyjából 200 km-enként működnek a megfelelő továbbszállítást biztosító nyomásfokozó kompresszorállomások.
A távvezetékeket – és általában a földbe fektetett acélvezetékeket – a korrózió (rozsdásodás) ellen szigetelő réteg bevonattal védik, de alkalmaznak úgynevezett aktív korrózióvédelmet is. Ez úgy történik, hogy kisfeszültségű egyenáram negatív pólusát kötik a vezetékre, ami megakadályozza a károsodást eredményező vegyi folyamatokat. A városi elosztóhálózatok építésénél, főleg az utóbbi időben szívesen alkalmaznak műanyag – leginkább polietilén – vezetékeket. A műanyag vezetéknél nem áll fenn a korrózió veszélye. Az épületen belüli gázvezetékeket acélcsövekből, hegesztéssel készítik.
A földbe fektetett gázvezetékek építése nem mindig egyszerű, néha pedig kifejezetten izgalmas munka. Ilyen például, amikor egy folyó vagy tenger alatt kell gázszállító vezetéket fektetni. Folyó alatti vezeték esetében gyakran az úgynevezett átfúrásos technikát alkalmazzák, ilyenkor az előre összehegesztett vezetékszakaszt hatalmas gépek segítségével húzzák át a folyó alatt. A tengeri vezetékek fektetése, vagyis a gázvezeték tengerfenéken történő lefektetése pedig egy speciálisan felszerelt hajóról, az úgynevezett csőfektető hajóról történik. Az egyes csődarabokat a hajó fedélzetén hegesztik össze, és innen eresztik a vízbe. A gázvezetéket a tengerfenéken – a szárazföldhöz hasonlóan – egy előre kialakított árokban fektetik le. Erre volt szükség pl. ahhoz, hogy a gazdag észak-afrikai földgázmezők gázát Dél-Európába eljuttassák.
A csővezetékkel együtt egy hírközlő kábelt is lefektetnek, amely a vezetékhálózat távfelügyeletét szolgálja. Ily módon a vezetékhálózat üzemeltetéséhez szükséges mérési és vezérlési feladatok többségét egy irányító központból el lehet végezni.
Hosszabb – és főleg tengeren túli – szállítások úgy is történhetnek, hogy a földgázt cseppfolyósítják. Ezt a folyékony anyagot (melyet az angol nevéből – liquid natural gas röviden LNG-nek is nevezünk, és így ejtjük ki: elendzsí) tankhajókban – esetleg tartályvagonban - viszik a felhasználóhelyre. Ahhoz, hogy a földgáz cseppfolyósítható legyen, nagy nyomásra van szükség, és le kell hűteni legalább -162 C º hőmérsékletre. A cseppfolyósítás alkalmával kb. 600 m3 földgázból lesz 1 m3 cseppfolyósított termék. A szállítás nagyon jól szigetelt tartályokban történik, rendszerint tengeri úton, tartályhajókkal. A felhasználás helyén ismét légneművé alakítják a cseppfolyós földgázt, majd a vezetékbe táplálják. Mind a cseppfolyósító, mind az elgőzölögtető üzemet és a tartályokat a tengerpartra szokták építeni, így a legrövidebb a cseppfolyósított földgáz szállítása.
Ha el akarjuk kerülni a cseppfolyósítás jelentős költségét, de bizonyos készletek tárolására szükség van (például amikor hideg téli napokon sokkal több gáz fogy), akkor a föld alatti tárolás jelenthet megoldást. Ez történhet mesterségesen kialakított föld alatti üregekben is, de jellemzőbb, hogy olyan korábbi földgáz lelőhelyre sajtolják be a tartalékolni kívánt földgázt, amely már kimerült, és ahol a termelést már korábban megszűntették. Így van ez hazánkban is, a hajdúszoboszlói kitermelt mező a legnagyobb föld alatti tárolónk.
A földgáz az energiahordozók között csak az utóbbi időben tölt be jelentős szerepet. Régi dokumentumok valószínűsítik, hogy már ősidők óta ismerték, de homályos körülmények között. Krisztus születése előtt 3000-ből származó feljegyzések „örök tüzek”-et említenek KözépKeleten. Korabeli papok isteni jelnek tekintették, mely a jövő megjóslásában segítette őket. Abban a bibliai történetben, amikor Mózes közelében lángba borult a csipkebokor, lehet, hogy a földgáznak is szerepe volt.
Irak északi részén emberemlékezet óta égtek örök tüzek, melyek valószínűleg úgy keletkeztek, hogy a talajból kiáramló földgázt villám gyújtotta meg. Ilyesmi történhetett még akkor, mielőtt az ember a tüzet megismerte volna. A földgáz hasznosítására először időszámításunk előtt Kínában került sor, ahol egyes források szerint templomok világítására, mások szerint tűzhelyek fűtésére használták. A világon az első földgázmezőt 1815-ben a nyugat-virginiai Charlestonban fedezték fel egy sótermelő akna mélyítése közben. Magyarországon az első világháború éveiben Erdélyben, Kissármáson találtak először földgázmezőt, de érdembeli felhasználására nem kerülhetett sor, mivel a területet a háborút követően elcsatolták hazánktól.
Az 1930-as években a dél-zalai olajmező feltárásával egyidejűleg nem nagy mennyiségű földgázt is termeltek. Az 1950-es években tárták fel a Hajdúszoboszló és környéki, majd később a Szeged környéki, algyői földgázmezőt. Az országos távvezeték rendszer fokozatosan épült ki, hossza mára elérte az 5784 km-t. Az országos távvezeték hálózatot táplálja az Ukrajnából érkező Testvériség és az ausztriai Baumgarten felől hazánkba belépő HAG vezeték, amelyeken keresztül az import földgáz érkezik.
A földgázhasználat a ’90-es évekre az egész országban elterjedt, ma közel 2700 település kapcsolódik az országos gázhálózathoz. Korábban csak Budapesten és 8 vidéki városban volt gázellátás, itt gázgyárak működtek, amelyek szénből állítottak elő kisebb égéshőjű városi gázt. Ezek a régi gázgyárak ma már nem működnek. Budapesten először 1856-ban kezdett termelni az első gázgyár, a mostani Köztársaság téren. Akkor Lóvásár tér volt a neve. Emlékét a Fiumei utat a Köztársaság térrel összekötő „Légszesz” utca őrzi. Így nevezték akkoriban a városi gázt. Azóta már az Óbudai Gázgyár sem működik. Pedig felépülésekor – 1914-ben – Európa egyik legkorszerűbb üzeme volt. Budapesten – az országban utoljára – 1988. augusztus 16-án aludt ki az utolsó városi gázas láng. Most már földgáz használatára van átállítva minden fogyasztóhely.
MI AZ ELŐNYE A GÁZHASZNÁLATNAK? MIÉRT SZERETJÜK A FÖLDGÁZT? Mert gazdaságos A gáztüzelésnek sokkal jobb a hatásfoka, mint ha egyéb tüzelőanyagot (szenet, olajat) égetünk el. Mikor a tüzelés hatásfokáról beszélünk, azt vizsgáljuk, hogy a tüzelőanyagban lévő energiatartalomnak hányad része (hány százaléka) hasznosul a felhasználás céljára. A számszerű érték függ a tüzelőberendezés szerkezetétől és működésétől is. A gáznál azonban mindenkor előny, hogy jól keveredik az eléghető levegővel, kevesebb füstgáz, kevesebb nem hasznosított hő megy el. Nincs veszteség azáltal, hogy a salakba és a kéményfüstbe kerül éghető anyag. A földgáztüzelés jól szabályozható, kevesebb a felesleges tüzelőanyag felhasználás. Mert kíméli a környezetet Miben áll ez? Több szempontból is a földgáz a leginkább környezetbarát. Valamennyi tüzelőanyag közül a földgáznak a legkisebb a szén (karbonium) tartalma. Ebből következik, hogy elégetéskor a legkisebb a szén-dioxid képződés. A földet körülvevő légrétegben a feldúsuló szén-dioxid okozza az úgynevezett üvegházhatást. Egy burokféleség alakul ki a föld körül, mely távol tartja a korábban nagyobb mennyiségben érkező hasznos sugarakat, megnehezíti a légkör egészséges mozgását, egyúttal a föld felmelegedését és klímájának megváltozását idézi elő. Földgáztüzelés esetén a legkisebb a légszennyezés, nem füstölnek a kémények. Széntüzelésnél, de gyakran még olaj elégetésekor is sűrű füsttel, korommal szennyezik a levegőt. Kén-dioxid is jut a légtérbe. Mindez elmarad, ha földgáz az energiahordozója az erőműveknek és az ipari üzemeknek, ha gázzal fűtik a lakásokat. A földgáztüzelésnek nincs éghetetlen szilárd maradéka, nem okoz gondot a hamu, salak kezelése és elhelyezése. A környezetet nemcsak az erőművek, ipari üzemek, lakásfűtések, hulladékok szennyezik, hanem igen nagymértékben a járművek, azok kipufogógázai is. A földgáz itt is megjelenik segítőtársként.
A gépkocsikat át lehet alakítani úgy, hogy földgáz legyen az üzemanyaguk. Ezt nevezzük CNG-nek (kiejtve: szíendzsí), ami az angol „compressed natural gas” elnevezésből származik. A CNG gázhalmazállapotban tárolható és szállítható, a tároló tartályokban 200 bar körüli nyomás uralkodik, amit egy nyomáscsökkentővel 7 barra mérsékelnek a járműveknél meghajtó anyagként való alkalmazáskor. A gépjárművek üzemanyaga az úgynevezett LPG (kiejtve: elpídzsí) is lehet, az angol liquefied petroleum gas elnevezésből. Ez folyékony halmazállapotú szénhidrogén gázok, propán és bután elegye. A lakosság gázzal való ellátása során a kibányászott földgázból gyakorlatilag a propánt és a butánt leválasztják és cseppfolyósítják, mivel ez a gázhálózatban nemkívánatos. Tulajdonképpen úgy is mondható, hogy melléktermékek abban a folyamatban. A gépjárművek meghajtásához viszont tökéletesen megfelelők. Az LPG tartályok üzemi nyomása 8-12 bar. Akár CNG-vel, akár pedig LPG-vel meghajtott gépjárművünk van, a káros anyag kibocsátás a tizedére csökken. Ahhoz, hogy a földgázt megfelelően használjuk fel, ismernünk kell a tulajdonságait. Ezek közül számunkra a legfontosabb, hogy éghető és eltüzelése alkalmával hőt fejleszt.
Miként fejezzük ki ennek a tulajdonságnak az értékét? 1978 óta a hőenergia nemzetközileg elfogadott egysége a JOULE. Jele: J és zsulnak ejtjük. Ez az egység a kalória helyébe lépett, bár a hétköznapi beszédben még sokszor lehet hallani a kalóriát (például kalóriaszegény ételt fogyaszt, aki fogyókúrázik). A Joule ezerszerese a Kilojoule (KJ), amit kilozsulnak ejtünk, és annak ezerszerese a Megajoule (MJ), ezt megazsulnak mondjuk. 1 KJ = 1000 J
1 MJ = 1000 KJ
A joule és a kalória átszámíthatók egymásba, ezt azért is érdemes megjegyezni, mert több, régebben megjegyzett értéket kalóriában fejeztek ki. 1 Joule = 0,2388 cal 1 Kjoule = 0,2388 Kcal 1 Mjoule = 0,2388 Mcal De fordítva is végezhető az átszámítás. cal = 4,1865 Joule 1 Kcal = 4,1865 Kjoule 1 Mcal = 4,1865 Mjoule
Gázok esetében fűtőértéket határozunk meg, ez az a hőmennyiség, amely a gáz 1 m 3-ének elégésekor szabadul fel. Fűtőgázoknál ez az érték MJ-ban kerül kifejezésre. A földgáz fűtőértéke Magyarországon 28 és 36 MJ/m3 között van. Összehasonlításként jegyezzük meg, hogy egy jó minőségű barnaszén fűtőértéke kb. 17 MJ/kg, tehát 1 m3 földgáz egyenértékű kb. 2 kg jó minőségű barnaszénnel.
A felhasználás szempontjából legfontosabb tulajdonság a fűtőérték, eltérő lehet attól függően, hogy honnan származik a földgáz, és mi az összetétele. A jó minőségű földgáz túlnyomó része a legegyszerűbb szénhidrogénből, a metánból áll. A metánnál nagyobb szénatom-számú szénhidrogének (etán, propán, bután, pentán, hexán) növelik, az éghetetlen alkotók (széndioxid, nitrogén) pedig csökkentik a földgáz fűtőértékét. A földgáz nem mérgező. Nem úgy, mint a korábban használatos városi gáz, ami szénmonoxid tartalma miatt sok mérgezést okozott. Jóllehet, a földgáz nem mérgező, fulladást azonban okozhat. Ez akkor következik be, ha olyan nagy mennyiségben fordul elő (pl. a szoba levegőjében), hogy kiszorítja a levegőt, és ezáltal nincsen elegendő oxigén a légzéshez.
Mérgezés szempontjából nem kell tartanunk a földgáztól, robbanást azonban előidézhet, mivel a levegővel bizonyos arányban robbanó elegyet képez. A gázrobbanás akkor lehetséges, ha a levegőben 5 és 15 % közötti mennyiségű földgáz van. Nem robban a földgáz, ha 5%-nál kevesebb van a levegőben (ez az alsó robbanási határérték). Akkor sem robban, ha mennyisége a levegőben meghaladja a 15%-ot (ez a felső robbanási határérték). A gázrobbanás elkerülése céljából a földgáz jelenlétét érezhetővé kell tenni. Ezt szagosítással érik el. A tiszta földgáz gyakorlatilag szagtalan. A lakossághoz eljuttatott földgázt olyan anyagokkal szagosítják (odorálják), melyeknek igen kis hígításban is átható szaguk van. Ez a szag emlékeztet a korábban használt városi gáz jellegzetes szagára (gázszag). Ha szivárog a gázvezeték vagy nyitva felejtették a gázcsapot, nem a gáz szagát érezzük, hanem a földgázhoz kevert szagosító anyagokét (ilyenek a merkaptánok).
MI A TENNIVALÓ A GÁZSZAG ÉSZLELÉSEKOR? 1. Ha nyitva maradt valamelyik csap, azt el kell zárni. 2. Ha lehetséges, ablakot, ajtót nyitni, szellőztetni 3. Nem szabad világítást ki vagy bekapcsolni, villamos berendezést működtetni (csengőt sem szabad megnyomni), mert szikra keletkezhet, és ez robbanást okozhat. 4. Értesíteni kell a gázszolgáltatót, ők éjjel-nappal tartanak ügyeletet és azonnal a helyszínre indulnak segíteni. 5. Nemcsak a lakásban kell a gázszagra ügyelni, a lépcsőházban, pincében vagy az utcán is lehet gázszivárgás meglazult vagy rozsdásodott vezetékek miatt. Ezeket az észleléseket is haladéktalanul be kell jelenteni. A szivárgásokat, tömörtelenségeket a gázszolgáltatók folyamatosan vizsgálják a közterületen. Ismerik, hogy hol fekszenek a gázvezetékek az utcákban és ezen a nyomvonalon rendszeresen végighaladnak a szivárgásvizsgáló kocsik. Ezek a talaj felszínéről levegőmintát szívnak be, és ha abban gáz van, a beépített műszerek kimutatják. Ahol a szivárgást megállapították, ott kiássák a gázvezetéket, és kijavítják a tömörtelen helyeket, esetleg kicserélik a rossz csődarabot. A szivárgásvizsgáló kocsik leginkább éjjel dolgoznak, ekkor alig van forgalom, és az autók kipufogógáza nem hamisítja meg a mérési eredményt.
A FÖLDGÁZ FELHASZNÁLÁSA A földgáz felhasználása sok területen történik. Nemcsak mint energiahordozót használják, tehát nemcsak elégetik, hanem fontos vegyipari nyersanyag is. Vízgőzzel vagy levegővel történő bontása útján szintézisgázt állítanak elő, amelyből többek között ammónia, salétromsav, műtrágyák és sok szerves vegyipari termék gyártható. Eltüzelése esetén meg említeni kell az erőműveket, amelyek villamos áramot állítanak elő, és esetenként hőenergiát szolgáltatnak.
Az ipari fogyasztók nagy része kazánokban elégetve gőztermelésre használja, de több nagyüzem a technológiai folyamatokhoz szükséges magas hőmérsékletet éri el földgáz felhasználásával. Ilyenek a cement-, tégla-, cserépgyárak vagy a kohászati üzemek. A kenyérgyárak nagy része is gáztüzelésű kemencékkel dolgozik. Az intézmények (kórházak, iskolák, hivatalok, stb.) leginkább a központi fűtésüket oldják meg a földgáz felhasználásával. Világítási célra főleg korábban használták a gázt. Az első világító gázláng 1816-ban gyúlt meg Pesten a Nemzeti Múzeum homlokzatán. A Nemzeti Színházban is gázlámpákkal volt megoldva kezdetben a világítás. A közterületek világítása is kezdetben gázkandeláberekkel történt. Pest városában annak idején 300 utcai gázlámpával indult meg a közvilágítás, és volt olyan időszak – a két világháború között – amikor 1500 gázlaterna szolgáltatta a fényt a fővárosi utcákon. A háztartásokban is fontos szerepet játszik a földgáz. A gázhasználat elterjedésének kezdetén főleg főzési célra kerültek be a lakásokba a gáztűzhelyek. Majd egyre inkább elterjedtek a vízmelegítők, a gázboylerek. Legutóbb a gázfűtés tett szert a legnagyobb jelentőségre. A kezdetben népszerű gázfűtésű cserépkályhák ma már nagyon háttérbe szorultak. Helyüket a gázkonvektorok, és még inkább a gáztüzelésű központi fűtések vették át.
A forrásdokumentum adatai: Felelős kiadó: Fővárosi Gázművek Háztartási Tanácsadó Szolgálat Szöveg: Dr. Szűcs Miklós Szerkesztette: Huszák András Wien-Budapest 1993
