• Khí thiên nhiên đang trở thành một trong những nguồn năng lượng hàng đầu trong sản xuất công nghiệp nhờ vào tính hiệu quả và thân thiện với môi trường.
• Với nhiều lợi ích vượt trội, khí thiên nhiên giúp các doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất, tiết kiệm chi phí và đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về môi trường.
• Khai thác khí tự nhiên đã trở thành một phần quan trọng trong nguồn cung cấp năng lượng của thế giới.
• Khí tự nhiên, một tài nguyên quý giá, có vai trò to lớn cung cấp năng lượng sạch và hữu dụng cao.
• Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cách khai thác khí thiên nhiên, từ việc tìm kiếm và khai thác nguồn tài nguyên này đến việc xử lý và vận chuyển khí tự nhiên đến các điểm sử dụng khác nhau.

1. Khí thiên nhiên là gì ?

• Khí thiên nhiên (Natural gas) còn gọi là khí gas, khí ga, khí đốt – từ chữ gaz trong tiếng Pháp là hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm phần lớn các Hydrocacbon (hợp chất hóa học chứa Cacbon và Hydro). Cùng với than đá, dầu mỏ và các khí khác, khí thiên nhiên là nhiên liệu hóa thạch.
• Khí thiên nhiên có thể chứa đến 85% Metan (CH4) và khoảng 10% Etan (C2H6), và cũng có chứa số lượng nhỏ hơn Propan (C3H8), Butan (C4H10), Pentane (C5H12), và các Ankan khác.
• Khí thiên nhiên được sử dụng ở 2 dạng chính là khí nén ở áp suất cao và hóa lỏng – kí hiệu là LNG (Liquefied Natural Gas).
• Khí tự nhiên thường được tìm thấy dưới mặt đất hoặc dưới biển sâu, thường ở cùng các lớp đá mà dầu mỏ được hình thành. Khí tự nhiên được khai thác và tinh lọc thành nhiên liệu cung cấp cho khoảng 25% nguồn cung năng lượng thế giới.

2. Nguồn gốc và sự hình thành của khí tự nhiên 

2.1. Nguồn gốc của khí thiên nhiên

• Khí thiên nhiên là một loại nhiên liệu hóa thạch, hình thành từ quá trình phân hủy của các chất hữu cơ như thực vật và sinh vật biển cách đây hàng triệu năm.
• Quá trình này diễn ra dưới lớp bùn, cát và đá sâu trong lòng đất, dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao, biến các hợp chất hữu cơ thành khí thiên nhiên.

2.2. Quá trình hình thành 

• Sự tích tụ chất hữu cơ: Trong các vùng biển và hồ, xác thực vật, sinh vật phù du, vi sinh vật chết chìm xuống đáy và tích tụ thành các lớp chất hữu cơ.
• Sự chôn vùi và phân hủy: Qua hàng triệu năm, những lớp chất hữu cơ này bị chôn vùi dưới nhiều lớp trầm tích như bùn và cát. Áp lực và nhiệt độ trong lòng đất dần dần làm thay đổi các chất hữu cơ này, phân hủy thành Hydrocacbon – thành phần chính của khí thiên nhiên.
• Quá trình biến đổi: Dưới tác động của áp suất và nhiệt độ cao, chất hữu cơ biến thành các dạng khí tự nhiên, chủ yếu là Methane (CH4), cùng với các khí khác như Ethane (C2H6), Propane (C3H8) và Butane (C4H10).
• Tích tụ trong các vỉa đá: Sau khi hình thành, khí thiên nhiên di chuyển qua các khe nứt trong đá và bị giữ lại trong các tầng đá có tính chất như bẫy, tạo thành các túi khí hoặc mỏ khí dưới lòng đất.

3. Ứng dụng của khí thiên nhiên 

Khí thiên nhiên là một nguồn năng lượng sạch và hiệu quả, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng chính của khí thiên nhiên:

3.1. Sản Xuất Điện

• Khí thiên nhiên được sử dụng làm nhiên liệu cho các nhà máy điện khí, nơi nó được đốt để sản xuất điện năng.
• Các nhà máy này thường có hiệu suất cao hơn so với các nhà máy điện chạy bằng than hoặc dầu.

3.2. Nhiên Liệu Giao Thông

• Khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) và khí thiên nhiên nén (CNG) được sử dụng làm nhiên liệu cho ô tô, xe buýt và xe tải.
• Việc sử dụng khí thiên nhiên giúp giảm phát thải khí CO2 và ô nhiễm không khí, góp phần bảo vệ môi trường.

3.3. Công Nghiệp Nhiệt

• Trong các ngành công nghiệp như sản xuất thép, xi măng và hóa chất, khí thiên nhiên được sử dụng để cung cấp nhiệt cho các quy trình sản xuất.
• Nhờ vào nhiệt độ cao và độ sạch, khí thiên nhiên giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm.

3.4. Nhiên Liệu Sinh Học

• Khí thiên nhiên cũng có thể được sử dụng trong sản xuất nhiên liệu sinh học, như biogas, từ các chất thải hữu cơ. Quá trình này giúp giảm lượng chất thải và cung cấp nguồn năng lượng tái tạo.

3.5. Sưởi Ấm Và Nấu Ăn

• Khí thiên nhiên là nguồn năng lượng phổ biến cho hệ thống sưởi ấm và nấu ăn trong hộ gia đình. Với tính chất cháy sạch, khí thiên nhiên mang lại hiệu quả cao và an toàn cho người sử dụng.

3.6. Công Nghệ Hóa Học

• Trong ngành hóa chất, khí thiên nhiên được sử dụng làm nguyên liệu trong sản xuất amoniac, metanol và các sản phẩm hóa học khác.
• Những sản phẩm này là thành phần quan trọng trong phân bón và nhiều sản phẩm tiêu dùng.

3.7. Khí Đốt Và Nguyên Liệu Đầu Vào

• Khí thiên nhiên cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho nhiều ngành công nghiệp, đồng thời đóng vai trò là nguyên liệu đầu vào trong các quá trình sản xuất khác nhau.

3.8. Lưu Trữ Năng Lượng

• Khí thiên nhiên có thể được lưu trữ trong các kho chứa ngầm để sử dụng vào thời điểm cao điểm hoặc khi nguồn năng lượng khác không khả dụng.
• Điều này giúp tăng tính ổn định của hệ thống năng lượng.

4. Cách khai thác khí thiên thiên 

Khí thiên nhiên được khai thác thông qua các quy trình sau:

• Khảo sát và đánh giá: Sử dụng công nghệ địa chấn để xác định vị trí mỏ khí và đánh giá trữ lượng.
• Khoan giếng: Tiến hành khoan giếng thăm dò để lấy mẫu khí và xác định cấu trúc địa chất. Nếu phát hiện có khí, giếng khai thác sẽ được khoan tiếp theo.
• Khai thác: Sử dụng các giếng khoan để bơm khí lên bề mặt. Quá trình này có thể bao gồm việc sử dụng áp suất tự nhiên hoặc bơm để thúc đẩy khí.
• Xử lý: Sau khi khí được khai thác, nó sẽ được xử lý để loại bỏ tạp chất như nước, bụi bẩn và các hợp chất khác trước khi được đưa vào hệ thống phân phối.
• Vận chuyển: Khí thiên nhiên được vận chuyển đến các nhà máy, người tiêu dùng hoặc cơ sở lưu trữ thông qua các đường ống hoặc tàu chở khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG).

5. Cách phân phối và lưu trữ 

• Các công ty kinh doanh khí đốt thường chứa khí thiên nhiên vào các bể chứa lớn chịu áp lực cao hoặc chứa vào các tầng đá xốp.
• Trong nhiều trường hợp, các khu vực tàng trữ khí thiên nhiên được sử dụng là các mỏ than hoặc các giếng dầu đã bị bỏ hoang. Khi cần, người ta lại bơm lên mặt đất.

Qua bài viết trên đây, bạn đọc đã hiểu thêm về cách khai thác khí thiên nhiên cũng như tầm quan trọng của nó. Khác với một số loại khí khác, khí thiên nhiên không vô tận và trữ lượng đang giảm dần. Do đó, chúng ta cần có cách sử dụng đúng đắn, tiết kiệm. Quý khách nếu có nhu cầu tìm mua hoặc tư vấn về các loại khí công nghệ cao, vui lòng liên hệ với Bảo Phương để giải quyết mọi thắc mắc.