Methangas: Quellen, Herstellung und Verwendung

Einleitung

Methan, die Hauptkomponente von Erdgas, ist im Wesentlichen ein Kohlenwasserstoff. Es ist ein geruchloses und farbloses Gas, das leichter ist als Luft. Es entsteht durch die Zersetzung organischer Verbindungen unter anaeroben oder sauerstoffarmen Bedingungen. Taschen mit Methan gibt es in der Nähe von Feuchtgebieten, Holzabfällen, Sümpfen und alten Mülldeponien. Methangas kann in jedem Gerät oder Versorgungsanschluss verwendet werden, der Erdgas nutzt.

Methanentstehung

Methan kommt natürlich als Hauptkomponente von Erdgas vor. Es entsteht durch die Umwandlung organischer Stoffe unter schlechten Sauerstoffbedingungen. Mit anderen Worten: Methangas entsteht immer dann, wenn pflanzliche und tierische Stoffe verrotten. Viele Faktoren wie Temperatur, Niederschlag und Art des organischen Materials bestimmen die Geschwindigkeit, mit der Methangas erzeugt wird.

Verbreitung

Wie sich Methangas ausbreitet oder verteilt, hängt vom Zustand der natürlichen Böden und organischen Füllungen ab, abgesehen von den Unterböden über dem Erzeugungsgebiet. Weitere bestimmende Faktoren sind, ob der Boden trocken, gefroren oder gesättigt ist. Das Gas kann in ein Gebäude oder einen Tunnel eindringen oder unter diesen verlaufen. Daher haben Bundesbehörden strenge Vorschriften für Bauarbeiten in der Nähe von Methangaserzeugungsstandorten erlassen.

Ist Methangas gefährlich?

An einem geschlossenen Ort, unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen und wenn die Menge an Methan in der Luft im Bereich von 5 bis 15 Prozent liegt, kann es explosiv sein. Die EPA reguliert die Konzentration brennbarer Gase auf Baustellen. Eine höhere Konzentration von Methan in der Luft kann zu Erstickung führen, indem sie den Sauerstoff im Blut ersetzt.

Mist: Quelle von Methan

Methan kann zu Energie- und Umweltzielen beitragen. Wenn Methan verbrannt wird, stößt es 25 Prozent weniger Kohlendioxid aus als fossile Brennstoffe. Laut dem Oak Ridge National Laboratory: „Methan kann als kostengünstige Wasserstoffquelle verwendet werden, einem kohlenstofffreien Brennstoff, der dazu beitragen könnte, den Klimawandel zu verlangsamen.“ Wissenschaftler haben Viehmist als eine lebensfähige alternative Energiequelle identifiziert. Er enthält organische Feststoffe, Kohlenhydrate und Nährstoffe wie Proteine für das Wachstum anaerober Bakterien; die Bakterien wandeln die organischen Feststoffe im Mist in Fettsäuren um. Methanbildner, eine weitere Gruppe anaerober Bakterien, wandeln Fettsäuren in Methangas und Kohlendioxid um.

Fakten

Methan ist ein Treibhausgas und hat ein hohes Treibhauspotenzial. Es kann etwa neun bis 15 Jahre in der Atmosphäre verbleiben. Es ist jedoch eine erneuerbare Energiequelle und hat in seinem reinen Zustand einen hohen Brennwert. Darüber hinaus erzeugt Energie aus Methangas geringere Kohlenstoffemissionen als Kohle.