מתאן

Disambig RTL.svg המונח "גז מתאן" מפנה לכאן. לערך העוסק בקבוצות ספורט ברומניה, ראו גז מתאן מדיאש.
מתאן
Methane-2D-dimensions.svg
Methan Keilstrich.svg
שם סיסטמטיMethane
שמות נוספים

גז טבעי,מתיל הידרידCarbane

Marsh Gas
נוסחה כימיתCH4
מסה מולקולרית16.04 גרם/מול
מראהגז שקוף, חסר ריח
מספר CAS74-82-8
מצב צבירהגז
מסיסות22.7 מ"ג לליטר
ממסיםאתנול, מתנול, בנזן, די-אתיל אתר
טמפרטורת היתוך182.5- °C
-90.65 K
טמפרטורת רתיחה161.49- °C
-111.66 K
נקודת הבזק188- °C
-85.15 K
נקודת התלקחות537 °C
810.15 K
NFPA 704

מתאן (שם מדעי: Methane מכונה גם גז הביצות) הוא תרכובת אורגנית המופיעה בטבע כגז דליק, חסר צבע וריח. מתאן הוא האלקאן הפשוט ביותר, וכן התרכובת האורגנית הפשוטה ביותר; נוסחתו CH4.

המתאן הוא מרכיב עיקרי בגז טבעי, ולכן נחשב לדלק חשוב. בעירת מולקולה אחת של מתאן יוצרת מולקולה אחת של פחמן דו-חמצני (CO2) ושתי מולקולות מים:

CH4 (g)+ 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) + 890kJ

האנרגיה המשתחררת בתהליך שריפה בלתי מבוקר, שבו המים משתחררים במצב גזי, היא כ-50 מיליון ג'ול לקילוגרם מתאן.

המתאן הוא גז חממה, כלומר הוא תורם להתחממות כדור הארץ והוא חלק מאפקט החממה.

המתאן נוצר כתוצאה מריקבון של חומרים אורגניים בתנאים אנאירוביים (תנאים של חוסר חמצן). לתהליך זה (הנקרא מתאנוגנזה) אחראיים חלק מהחיידקים הקדומים. הללו מפרקים את החומר האורגני במעמקי האדמה; פירוק זה, אשר מתרחש מזה מיליוני שנים, הוא זה שהביא להיווצרות מרבצי הגז הטבעי.

חיידקים קדומים נמצאים גם במערכת העיכול של יונקים רבים, ובכללם האדם; בין היונקים והחיידקים מתקיימת סימביוזה: היונק מספק לחיידקים מקום לגדול, והחיידקים עוזרים ליונק בפירוק התאית מהצמחים והפיכתה למזון. יונקים מעלי גרה, מסוגלים לאכול דשאים, עלים או גבעולים משום שהם מארחים בקיבתם את החיידקים; מדובר לכן בעזרה חיונית. יונקים אחרים ובכללם האדם אינם מסוגלים לעכל תאית בעזרת החיידקים הקדומים ולכן הם מסוגלים להסתדר גם בלעדיהם.

החיידקים המייצרים מתאן כחלק מתהליך הפקת האנרגיה בתאיהם נקראים מתאנוגניים. לעומתם, חיידקים מתאנוטרופים צורכים מתאן ומשתמשים בו להפקת אנרגיה בתאיהם. בין שני סוגי החיידקים אין כל קשר.

מתאן בכמות ניכרת נפלט מקיבותיהן של כבשים ופרות, ודבר זה תורם לאפקט החממה. בניו זילנד, שבה מתקיים גידול צאן ובקר בהיקף נרחב, מבקשת הממשלה להטיל מס על גידולן של בהמות אלה, כדי לממן מחקר שיעסוק בצמצום התופעה[דרוש מקור].

המתאן נמצא גם באטמוספירות של כוכבי הלכת הגדולים, המכונים גם ענקי הגזים: צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון.

מקורותיהן העיקריים של פליטות המתאן לאטמוספירה

  • הטמנת פסולת וטיפול בשפכים: מתאן נוצר במטמנות פסולת ובמכוני טיהור שפכים בעקבות פירוק של פסולת אורגנית בתנאים אנאירוביים (ללא חמצן) ובמעמקי מזבלות.
  • פעילות חקלאית: במגזר החקלאי מתאן נוצר ממספר תהליכים: מתהליכי עיכול של בעלי חיים, בעיקר מעלי גרה; מפירוק אנאירובי של צואת בעלי חיים וכתוצאה מגידול אורז בשטחים מוצפים. המקור הטבעי העיקרי לגז המתאן הוא פעילות חיידקים בקרקעית שטחי הביצות הנרחבים שבאזורים הטרופיים והסובטרופיים של כדור-הארץ. לכן המתאן מכונה גם "גז הביצות". החיידקים המתאנוגניים שבביצות אלה מפרקים תרכובות אורגניות - שרידי בעלי-חיים וצמחים השוקעים במים ופולטים 200-120 מיליון טון גז מתאן בשנה. מקור משמעותי נוסף, הקשור בפעילות האדם, הוא שדות האורז הנרחבים שבמזרח אסיה, שהמתאנוגנים שבקרקעיתם פולטים 120-70 מיליון טון מתאן לשנה. בישראל פליטת מתאן מתהליכי עיכול של פרות היא הגבוהה בעולם[דרוש מקור].
  • כמות קטנה יחסית של מתאן נפלטת בעקבות פעילות געשית.

הקטנת פליטת מתאן הקשורה בפעילות האדם

כדי להפחית את פליטת המתאן הנובעת מפעילות האדם, וכך להקטין את אפקט החממה ואת זיהום האוויר, ננקטים הצעדים האלה:

  • במזרח אסיה מנסים להגדיל את יבול האורז ליחידת שטח. בדרך זו יתאפשר להקטין את שטחי הגידול ואת פליטת המתאן המתרחשת בהם.
  • באוניברסיטת הוהנהיים (Hohenheim) בשטוטגרט שבגרמניה מפתחת קבוצת המחקר של ויניפרד דרוקנר (Drochner) "גלולות" המיועדות ליונקים צמחוניים, המכונות bolus. בשילוב עם תפריט מיוחד, יפחיתו גלולות אלו את כמות המתאן שפולטים עדרי הבקר והצאן הגדלים והולכים, ויאפשרו למטבוליזם שלהם לנצל חלק מהאנרגיה שהייתה מתבזבזת עם המתאן הנפלט. בכוונת החוקרים לשנות את הרכב אוכלוסיית המיקרואורגניזמים במערכת העיכול - להפחית את כמות החיידקים הפולטים מימן, ובעקבותיהם את הארכאונים המתאנוגנים, ולהגדיל את כמות החיידקים המייצרים סוכרים וחומרים זמינים אחרים.
  • לקריאה נוספת

לקריאה נוספת

  • חגית מאור, מתאן, באתר הספרייה הווירטואלית של מטח.
Other Languages
English: Methane
Afrikaans: Metaan
العربية: ميثان
asturianu: Metanu
azərbaycanca: Metan
تۆرکجه: متان
беларуская: Метан
беларуская (тарашкевіца)‎: Мэтан
български: Метан
বাংলা: মিথেন
brezhoneg: Metan
bosanski: Metan
català: Metà
Cebuano: Metano
čeština: Methan
словѣньскъ / ⰔⰎⰑⰂⰡⰐⰠⰔⰍⰟ: Мєѳанъ
Cymraeg: Llosgnwy
dansk: Metan
Deutsch: Methan
Ελληνικά: Μεθάνιο
Esperanto: Metano
español: Metano
eesti: Metaan
euskara: Metano
فارسی: متان
suomi: Metaani
français: Méthane
Gaeilge: Meatán
galego: Metano
ગુજરાતી: મિથેન
Gaelg: Meetane
हिन्दी: मिथेन
hrvatski: Metan
magyar: Metán
Հայերեն: Մեթան
Bahasa Indonesia: Metana
Ido: Metano
íslenska: Metan
italiano: Metano
日本語: メタン
Basa Jawa: Metana
ქართული: მეთანი
қазақша: Метан
ಕನ್ನಡ: ಮೀಥೇನ್
한국어: 메테인
Kurdî: Metan
Кыргызча: Метан
Latina: Methanum
Lëtzebuergesch: Methan
Limburgs: Methaan
Ligure: Metano
lumbaart: Metan (chimega)
lietuvių: Metanas
latviešu: Metāns
македонски: Метан
മലയാളം: മീഥെയ്ൻ
मराठी: मिथेन
Bahasa Melayu: Metana
မြန်မာဘာသာ: မီသိန်း
эрзянь: Ведь тол
Plattdüütsch: Methan
नेपाली: मिथेन
Nederlands: Methaan
norsk nynorsk: Metan
norsk: Metan
occitan: Metan
Oromoo: Mitteenii
ਪੰਜਾਬੀ: ਮੀਥੇਨ
polski: Metan
Piemontèis: Metan
پنجابی: میتھین
português: Metano
română: Metan
русский: Метан
sicilianu: Mitanu
Scots: Methane
srpskohrvatski / српскохрватски: Metan
Simple English: Methane
slovenčina: Metán
slovenščina: Metan
shqip: Metani
српски / srpski: Метан
Seeltersk: Methan
svenska: Metan
Kiswahili: Methani
ślůnski: Metůn
தமிழ்: மெத்தேன்
తెలుగు: మీథేన్
ไทย: มีเทน
Tagalog: Metano
Türkçe: Metan
татарча/tatarça: Metan
українська: Метан
اردو: میتھین
oʻzbekcha/ўзбекча: Metan
Tiếng Việt: Mêtan
Winaray: Methane
Yorùbá: Methane
中文: 甲烷
文言: 甲烷
Bân-lâm-gú: Methane
粵語: 甲烷