Metano

El metano es un gas inodoro, incoloro y no es soluble en agua. La fórmula química del metano es CH4. Del mismo modo, si bien no es tóxico, sí que es altamente inflamable. El metano es un gas que colabora negativamente con el cambio climático con lo que se denomina efecto invernadero.

Este gas se encuentra de forma natural. El metano es producido por la descomposición anaeróbica (sin necesidad de oxígeno) de la materia orgánica.

El metano llamado originariamente gas de los pantanos, porque nace en terrenos pantanosos y por descomposición de las sustancias orgánicas por la inexistencia de oxígeno en el aire; es un hidrocarburo, y dentro de ellos, el más sencillo, formado por cuatro moléculas de hidrógeno y una de carbono. Es también un alcano, pues entre los átomos de carbono hay enlaces múltiples. Estos enlaces se dirigen en el metano hacia los vértices de un tetraedro.

El metano, por ser un gas tiene facilidad para ser transportado por tuberías que pueden ser redes tan largas que atraviesen continentes, partiendo de los campos de petróleo donde se originan hasta su destino. La utilidad del metano en su combustión es que representa una gran fuente de calor. Se usa como combustible y es componente del gas ciudad en un 34 %, y del gas natural en más de un 90 %.

Como características, es incoloro, inodoro y también insípido, es insoluble en agua y su licuación resulta dificultosa.

El metano reacciona con los siguientes halógenos: flúor, cloro y bromo, produciendo una mezcla de halometanos y un haluro de hidrógeno. La mezcla con el flúor puede ocasionar una violenta explosión. Con el cloro y el bromo se requiere inicialmente aportar energía en forma de luz o calor, y la reacción es menos potente, sobre todo en el caso del bromo.

Es frecuente que en las minas de carbón se produzcan explosiones, ciando se mezcla con el aire en lugares cerrados, y da lugar al “gas grisú”.

Puede obtenerse de modo industrial a partir del gas natural o destilando la hulla (roca orgánica sedimentaria) o del cracking (desintegración) del petróleo.

El metano es el hidrocarburo más simple, su molécula esta formada por un átomo de carbono (C), al que se encuentran unidos cuatro átomos de hidrógeno (H).

A temperatura ambiente es un gas y se halla presente en la atmósfera.

El metano tiene aplicación en la industria química como materia prima para la elaboración de múltiples productos sintéticos.. En los últimos años ha sido aplicado con buenos resultados, como fuente energética alternativa en pequeña escala, generándolo a partir de residuos orgánicos agrícolas. Este biogás está compuesto aproximadamente por 55 a 70% de metano, 30 a 45% de dióxido de carbono y 1 a 3% de otros gases, y su poder calorífico oscila en las 5.500 Kcal/m³

Las principales fuentes productoras de metano son:

La concentración de metano en la atmósfera, ha sufrido en el último siglo, un incremento importante y sostenido (aproximadamente 1% por año), gran parte del cual tiene su origen en actividades humanas. En 1978 su concentración era ~1520 ppb, y en 1990, 1710 ppb, lo que muestra un aumento de ~16% en ese lapso.

La industria agricolo-ganadera, con su necesaria expansión, genera y libera este gas originado en la descomposición de la biomasa remanente y en el aumento de las poblaciones de ganado (rumiantes). Las industrias extractivas de carbón, petróleo y gas actúan como fuentes de liberación de metano a la atmósfera.

Sus propiedades físicas y químicas y su presencia en la atmósfera, lo incluyen dentro del grupo de “gases de efecto invernadero”, ocupando el tercer lugar, detrás del dióxido de carbono y de los CFC, y contribuyendo en un 15 % al calentamiento global. Se ha observado, además, que el metano deteriora la capacidad autolimpiante de la atmósfera.

Cómo se utiliza el gas metano

Los primeros experimentos de utilización industrial del metano se remontan a casi 100 años. Pero el auténtico impulso al uso generalizado de este gas tuvo lugar durante la última gran guerra, por causa de las dificultades en el abastecimiento de gasolina.

Primero en Francia y después en Italia, se estudió la posibilidad de alimentar con metano los motores de explosión de los automóviles.

Hoy en día, el empleo del metano como carburante se ha incrementado sólo ligeramente, mientras que su utilización en el ambiente doméstico ha conquistado posiciones privilegiadas, empleándose sobre todo para la alimentación de cocinas e instalaciones de calefacción.

La posibilidad de transportarlo en bombonas ha sido el factor decisivo de su expansión, particularmente en los barrios periféricos de las ciudades, en los pueblos y en las zonas rurales, donde no resultaría económica la instalación de redes de distribución de gas.

Cómo se obtiene el metano

Como hemos comentado al inicio, principalmente el metano se extrae de yacimientos subterráneos. Para descubrir los yacimientos de metano se utilizan distintos sistemas.

El más ingenioso de ellos consiste en provocar, por medio de pequeñas cantidades de explosivos, una serie de pequeños terremotos artificiales en cuyo transcurso se mide el tiempo que tardan las ondas sísmicas en alcanzar las rocas del subsuelo y regresar, reflejadas, a la superficie.

Si dichas ondas tropiezan con una zona de depósitos líquidos y gaseosos, su movimiento experimenta una variación que queda registrada en unos instrumentos especiales.

Una vez descubierto el depósito, se procede a la extracción y traslado del gaspor medio de metanoductos o bien introduciendo el gas licuado en bombonas.

Aunque también se pueden transportar grandes cantidades en barcos muy similares a los grandes petroleros.

Cómo se formaron los yacimientos de metano

El metano tiene su origen en la descomposición de sustancias orgánicas, y en algunas ocasiones se obtiene también artificialmente, utilizando los depósitos de desperdicios tanto urbanos como agrícolas.

Puede producirse químicamente en los laboratorios o, por derivación, de los procesos industriales destinados a la obtención del carbón de coque. Pero la mayor parte de este gas se extrae del subsuelo, mediante la excavación de profundos pozos.

En este caso se trata, también, de productos de fermentación cuya historia se remonta a varios centenares de millones de años, a las épocas geológicas en las que en el fondo de los océanos se acumulaban algas y restos animales.

Estos elementos quedaban aprisionados por el barro y los detritos arenosos, los cuales, al solidificarse con el tiempo, se convirtieron en gruesos estratos de roca compacta.

Sometidas a la acción del calor terrestre, de enormes presiones y de distintas reacciones químicas, las sustancias orgánicas se transformaron en petróleo y metano.