天然气（Natural Gas）是一种主要由甲烷组成的气态矿物燃料。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。
当非化石的有机物质发生厌氧腐烂而产生富含甲烷的气体时，这就是沼气。沼气的来源包括沼泽、湿地、垃圾、下水道淤泥、肥料和胃肠涨气。
甲烷是一种非常高效的温室气体，当它被释放到空中时会使全球气温升温。而且到处飘散的甲烷所带来的污染要比它作为一种有用的能源要严重得多。然而，在空气中的甲烷一旦与臭氧发生发应，就会产生二氧化碳和水，因此甲烷所导致的温室效应相对短暂。作为一种污染，甲烷较为重要的生物来源是白蚁、牛（反刍动物）和耕种（估计每年散发量约为1亿吨）。
目录
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* 1 化学成分和能含量
o 1.1 化学成分
o 1.2 能含量
* 2 储存和运输
* 3 天然气危机
* 4 应用
o 4.1 发电
o 4.2 天然气车辆
o 4.3 家用
o 4.4 肥料
o 4.5 其它
* 5 来源
o 5.1 未来可能的来源
* 6 Safety
* 7 参见
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化学成分和能含量
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化学成分
天然气的主要成分是甲烷（CH4），这是最短和最轻的碳氢化合物分子。它也可能包括有较重的气态碳氢化合物例如乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10），也有一些不定量的含气硫磺，参见天然气冷凝物。
有机硫磺化合物和硫化氢（H2S）是常见的污染物，在大多数的使用之前都必须将其去除。天然气含硫磺杂质多被称为“酸的(sour)”。
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能含量
燃烧一立方米商业品质的天然气可产生38MJ(10.6KWh)的能量.
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储存和运输
铺设聚乙烯的天然气管道
放大
铺设聚乙烯的天然气管道
天然气使用中主要的困难是储存和运输。天然气管道最为经济，但在穿越海洋时非常困难。Many existing pipelines in North America are close to reaching their capacity prompting some politicians in colder climates to speak publicly of potential shortages. 液化天然气油轮同样被使用，但成本较高而且存在着安全问题。在许多情况下，油田里在开采石油时获得的天然气并不能被出售，仅仅是在油田里燃烧。这种浪费的做法如今在许多国家是被禁止的，特别是它会给地球大气增加温室气体污染，将来可能会有一种经济的方法被发现。因此，这些气体被重新注入地岩层以待将来开采。这被称为地下天然气储存。这也有助于石油的抽取，因为它增加了地下的压力。二十世纪七十年代末，在沙特阿拉伯，一项被称为Master Gas System的技术发明，结束了燃烧。这些天然气被用来发电和生热以用于脱盐作用。
天然气经常以压缩天然气(CNG)的形态被储存在盐穹(salt domes)的地下洞穴中，或者以液化天然气(LNG)的形态在油轮中。
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天然气危机
许多政治家和知名人士已在北美公开发表有关于天然气危机可能发生的讲话。这些人中包括美国前能源部长斯潘塞·亚伯拉罕(Spencer Abraham)、美联储主席阿兰·格林斯潘(Alan Greenspan)以及加拿大安大略省能源部长德怀特·邓肯(Dwight Duncan)。
在美国，天然气危机的显著特点就是过去几年中不断增涨的天然气价格。这是因为本土供应的下降和发电站需求量的增加。价格如此之高使得许多工业用户，主要是石化企业，不得不关闭他们的工厂并引发了失业。格林斯潘已经为天然气危机提出了一个解决方案，那就是重视液化天然气(LNG)。
这个解决方案是资本密集性的，而且由于对本地发展持反对态度的人士而在政治上引起了激烈的争议。因为在公众的理解中，LNG的终端有爆炸的危险，特别是在美国9/11恐怖袭击之后。美国国土安全部(United States Department of Homeland Security)负责维持本土安全，根据在2004年马萨诸塞州波士顿的民主会议上通过的安全计划安排，美国本土仅保留六个LNG的终端，非常之紧。
Infrastructure issues to establish new or expanded LNG terminals are non-trivial, to say the least, especially when taken together with high capitalization needs of each subsystem. LNG terminals require a very spacious—at least 38.5m deep—harbor, as well as being sheltered from wind and waves. These "suitable" sites are thus deep in well populated seaports, which are also burdened with right of way concerns for LNG pipelines, or conversely, required to also host the LNG expansion plant facilities and end use (petrochemical) plants amidst the high population densities of major cities (with the associated fumes, multiple serious risks to safety).
Typically, to attain "well sheltered" waters, suitable harbor sites are well up rivers or estuaries, which are unlikely to be dredged deep enough. Since these very large vessels must move slowly and ponderously in restricted waters, the transit times to and from the terminal become costly, as multiple tugs and security boats shelter and safeguard the large vessels. Operationally, LNG tankers are (for example, in Boston) effectively given sole use of the harbor, forced to arrive and depart during non-peak hours, and precluded from occupying the same harbor until the first is well departed. These factors increase operating costs and make capital investment less attractive.
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应用
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发电
天然气是燃气涡轮和蒸汽涡轮发电的重要原料。通过联合循环的模式将燃气涡轮和蒸汽涡轮联合起来使用可以得到特别高的效率。对环境而言，燃烧天然气比其它化石燃料更加干净，例如石油和煤，而且天然气产生的温室气体也更少。获得同样的热量，燃烧天然气产生的二氧化碳比燃烧石油要少30％，比煤要少45％。 [1]使用天然气的联合循环发电在可用化石燃料能源中最为洁净。此项技术在能够以合理的成本获得天然气的地方正被广泛采用。燃料电池(fuel cell)技术可能最终为天然气转化为电提供更清洁的选择，但是此项技术目前还不具备价格竞争力。同样，据说天然气将在2030年左右达到顶峰，比石油顶峰晚了20年。全球天然气供应将在二十一世纪八十年代中叶枯竭。
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天然气车辆
压缩天然气（以及LPG）被用作其它汽车燃料的清洁替代物。自2003年起，拥有天然气车辆最多的国家为阿根廷、巴西、巴基斯坦、意大利和印度。它的能量效率与柴油发动机相比较低，但改善它的方法正在研究当中。
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家用
Many stoves use natural gas.
放大
Many stoves use natural gas.
向家庭提供的天然气被用来烹饪和取暖/制冷。CNG被用于没有公用事业管道连接的乡村家庭或便携式烤架。
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肥料
天然气是哈勃固氨法(Haber process)产生用于肥料生产的氨水的主要原料。
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其它
天然气同样被用于制造纤维、玻璃、钢铁、塑料、油漆以及其它产品。
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来源
天然气的商业生产主要来自油田和天然气田。
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未来可能的来源
一种实验性方法是使用垃圾产生的甲烷气来为城市提供能源。实验表明甲烷气是一种经济上可行的能量来源。
在加拿大安大略省有一项计划，即从圈养在工厂化农场里的牛的肥料中获取沼气和甲烷气，来向小城镇提供能源。
There is also the possibility that with the source separation of organic materials from the waste stream that by using an anaerobic digester, the methane can be used to produce useable energy. This can be improved by adding other organic material (plants as well as slaughter house waste) to the digester.
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Safety
In any form, a concentrated, rotten-egg like scent (such as mercaptan/ethanethiol) is deliberately added to the otherwise colorless and odorless gas, so that leaks can be detected by smell before an explosion occurs. In mines, sensors are used and mining apparatus has been specifically developed to avoid ignition sources (e.g. the Davy lamp). Adding scent to natural gas began after the 1937 New London School explosion. The buildup of gas in the school went unnoticed, and killed three hundred students and faculty when it ignited.
Explosions caused by natural gas leaks occur a few times each year. Individual homes, small businesses and boats are most frequently affected when an internal leak builds up gas inside the structure. Frequently, the blast will be enough to significantly damage a building but leave it standing. In these cases, the people inside tend to have minor to moderate injuries. Occasionally, the gas can collect in high enough quantities to cause a deadly explosion, disintegrating one or more buildings in the process. The gas usually dissipates readily outdoors, but can sometimes collect in dangerous quantities if weather conditions are right. Also, considering the tens of millions of structures that use the fuel, the individual risk of using natural gas is very low.
Contrary to popular belief, natural gas and the odorant that's added to it,is non-toxic, though some gas fields yield 'acid gas' or 'sour gas' containing hydrogen sulfide. This untreated gas is toxic.
Extraction of natural gas (or oil) leads to decrease in pressure in the reservoir. This in turn may lead to subsidence at ground level. Subsidence may affect ecosystems, waterways, sewer and water supply systems, foundations etc.
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参见
* 液化石油气
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Category: 燃料