UNIDAD EDUCATIVA NUEVO AMANECER

Investigacin de qumicaGAS METANO CAMPO: VIDA-TIERRA Y TERRITORIO.AREA: QUMICA GRADO: 6to Secundaria FECHA: 06/05/15

INTEGRANTE(S)LUIS FERNANDO PEDRAZA CLAROS

SANTA CRUZ-BOLIVIA

Gas metano1.-INTRODUCCION.En este trabajo analizaremos a profundidad el metano. Como por ejemplo podemos decir que elmetanoes ungasque se puede producir por medio de la descomposicin. Nos enfocamos directamente hacia elcambioclimtico y los usos del metano, es el hidrocarburo alcano ms sencillo, cuya frmula qumica es CH4. Cada uno de los tomos de hidrgeno est unido al carbono por medio de un enlace covalente. Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones ordinarias. Es incoloro e inodoro y apenas soluble en agua en su fase lquida. En la naturaleza se produce como producto final de la putrefaccin anaerbica de las plantas. Este proceso natural se puede aprovechar para producir biogs. Puede constituir hasta el 97% del gas natural. En las minas de carbn se le denomina gris y es muy peligroso por su facilidad para inflamarse, a largo plazo, el metano es mucho ms preocupante como agente responsable del calentamiento global, que el dixido de carbono ya que tiene un potencial de calentamiento global 62 veces mayor que este ltimo. El metano contribuye actualmente con el 15% del Calentamiento Global, excluido el efecto del vapor de agua. Se calcula que hacia fines del siglo XXI el efecto del metano habr superado al producido por el dixido de carbono.2.- OBJETIVO.El objetivo es dar a conocer la importancia del gas metano se sabe que es un hidrocarburo y el componente primordial del gas natural, as como un poderoso gas de efecto invernadero. A escala mundial, gran cantidad de metano se emite en la atmsfera en lugar de ser recuperado y usado como combustible. Alrededor del 60 por ciento de las emisiones mundiales de metano proceden de fuentes antropognicas (generadas por el hombre), enumeradas a continuacin: vertederos, minas, operaciones con gas y petrleo y la agricultura. El resto proviene de fuentes naturales, mayormente tierras pantanosas, hidratos de gas (slidos cristalinos formados por molculas de metano, cada una de ellas rodeada de molculas de agua), permafrost y termitas. El metano es el principal componente del gas natural y una fuente importante de energa limpia. Es tambin responsable del 16 por ciento de todas las emisiones de gases de efecto invernadero que son consecuencia de las actividades humanas. Al metano se lo considera un poderoso gas de efecto invernadero porque por unidad de peso es 23 veces ms eficaz que el bixido de carbono en atrapar el calor de la atmsfera, en un periodo de 100 aos. El metano es un gas de efecto invernadero con una vida corta puesto que perdura en la atmsfera unos 12 aos. Debido a estas propiedades nicas la reduccin de emisiones mundiales de metano podra tener impactos rpidos y significativos en el calentamiento atmosfrico y ofrecer beneficios econmicos y energticos importantes.3.-DESARROLLO DE LA INVESTIGACIN.La investigacin bsicamente se dio lugar en datos de amplios textos, tales como recaudacin de informacin de distinta fuentes como: bibliotecas, sitios web, y una amplia informacin por parte de cientficos que nos dan una clara y precisa informacin sobre el gas metano.3.1.-ESTADO ORIGINAL (HISTORIA DEL GAS METANO)El 60% de las emisiones en todo el mundo es de origenantropognico. Proceden principalmente de actividades agrcolas y otras actividades humanas.La mayor fuente de metano, es su extraccin de los depsitos geolgicos conocidos comocampos de gas natural. Se encuentra asociado a otroshidrocarburoscombustibles y a veces acompaado porhelioynitrgeno. El gas, especialmente el situado en formaciones poco profundas (baja presin), se forma por ladescomposicinanaerbicademateria orgnicay el resto se cree que proviene de la lenta desgasificacin de los materiales primordiales situados en las partes ms profundas del planeta, tal como lo demuestra la presencia de hasta un 7%helioen ciertos yacimientos de gas natural. En trminos generales, los depsitos de gas se generan en sedimentos enterrados a mayor profundidad y ms altas temperaturas que los que dan lugar alpetrleo.Tambin se puede extraer el metano de los depsitos de carbn (CMB son sus siglas en ingls) mediante la perforacin de pozos en las capas decarbn, bombeando a continuacin el agua de la veta para producir una despresurizacin lo que permite la des absorcin del metano y su subida por el pozo hasta la superficie. Con esta tcnica se produce el 7% del gas natural de losEstados Unidos, si bien puede haber problemas medioambientales debido a la bajada del nivel de losacuferosy a la presencia de contaminantes en el agua extrada.Los hidratos de metano oclatratos(combinaciones de hielo y metano en el fondo marino) son una futura fuente potencial de metano, si bien hasta ahora no existe ninguna explotacin comercial de la misma.Los procesos en ladigestinydefecacinde animales (especialmente delganado):17%. Lasbacteriasen plantaciones dearroz:12%. Ladigestin anaerbicade labiomasa.Al principio de la historia de la Tierra -aproximadamente hace 3.500 millones de aos- haba1.000 veces ms metano en la atmsfera que en la actualidad. El metano primordial fue liberado por la actividad volcnica. Fue durante esta poca cuando apareci la vida en la Tierra. Antes de 1970 nadie saba que el metano hidrato exista debajo del mar. Ahora se sabe que este compuesto est disperso por todos los fondos ocenicos, en enormes cantidades. Los clculos varan ampliamente, pero muchos expertos estn de acuerdo en que el gas metano hidrato existente es el doble de la cantidad de carbn disponible sobre el planeta. El metano es el hidrocarburo saturado de cadena ms corta que existe. Su frmula qumica es CH4, en la que cada uno de los tomos de hidrgeno est unido a un tomo de carbono a travs de un enlace covalente. Es una sustancia incolora y no polar, que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones ordinarias, y se caracteriza por su baja solubilidad en fase lquida y elevada persistencia en la atmsfera. Fuentes de metanoLos orgenes principales de metano son: Descomposicin de los residuos orgnicos por bacterias. Fuentes naturales (pantanos):23%. Extraccin decombustibles fsiles:20%(el metano tradicionalmente se quemaba y emita directamente. Hoy da se intenta almacenar en lo posible para reaprovecharlo formando el llamadogas natural). Los procesos en ladigestinydefecacinde animales.17%. (Especialmente delganado). Lasbacteriasen plantaciones dearroz:12%. Digestin anaerbicade labiomasa. Materia viva vegetal: (Se ha descubierto que plantas y rboles emiten grandes cantidades de gas metano).El 60% de las emisiones en todo el mundo es de origen antropognico. Proceden principalmente de actividades agrcolas y otras actividades humanas. La concentracin de este gas en la atmsfera se ha incrementado de 0,8 a 1,7ppm, pero se teme que lo haga mucho ms a medida que se libere, al aumentar la temperatura de los ocanos, el que se encuentra almacenado en el fondo del rtico.

3.2.- PROPIEDADES FISICAS.Frmula qumica: CH4Masa molecular: 16,04 g/molPunto de ebullicin: -161 CPunto de fusin: -183 CSolubilidad en agua (ml/100ml a 20 C): 3.3Densidad relativa del gas (referencia; aire=1): 0.6 g/mlPunto de inflamacin: Gas inflamableTemperatura de auto ignicin: 537 CLmites de explosividad (% en volumen en el aire): 5-15.Es menos denso que el agua y soluble en disolventes apolares.El metano lquido no es combustible.El metano es un hidrocarburo gaseoso e incoloro, producido por la descomposicin desustancias vegetales (slo asociado al hidrato adquiere una coloracin blanca). El metano es un gas incoloro, inflamable, no txico, cuya frmula qumica es CH4.Este gas se produce de forma natural por la descomposicin de la materia orgnica, el metano es adems uno de los principales componentes del gas natural. Se extrae fundamentalmente de yacimientos y se utiliza como combustible y con fines industriales.3.3.- PROPIEDADES QUIMICAS.

Es bastante inerte debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-H y a su baja polaridad. Ose ve afectado por cidos o bases fuertes ni por occidentes o el permanganato. Sim embargo la combustin es muy exotrmica aunque tiene una elevada energa activacin.

ACIDES-15,5pKa Calorasporgramo: 12 kcal Caloraspor g deCO2: 4,5 kcal

Solubilidad en agua-totalmente miscibleproducto de solubilidad-n/dmomento dipolar-1,69d3.4.- OBTENCIN EN LABORATORIO.1. OBTENCIN DEL GAS METANO EN LABORATORIO POR LUIS FERNANDO PEDRAZA CLAROS2. INTRODUCCION Este informe se ha realizado con el objetivo de recapitular la obtencin de un alcano esencial conocido como metano el cual es caracterizado por ser un hidrocarburo alcano sencillo, cuya frmula qumica es CH4 el cual presenta cada uno de sus tomos de hidrgeno unidos al carbono por medio de un enlace covalente. Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones ordinarias. Es incoloro e inodoro y apenas soluble en agua en su fase lquida3. PROBLEMA La obtencin de metano se alterara al no desarrollarse en un medio lquido, especficamente agua? Variable independiente: Obtencin del metano Variable dependiente: Alteracin de su obtencin por el medio Variable Interviniente: Medio Lquido (Agua)4. HIPOTESIS El metano es un gas natural que se caracteriza por su poca solubilidad en el agua es por ello que se realiza este mtodo de obtencin ya que el metano no se disolver en el agua y se concentrar en los tubos de ensayo, caso contrario si se realizar en medio de soluciones orgnicas como en ter o benceno este se disolvera antes de recolectarlo en los tubos de ensayo provocando que no podamos observar sus propiedades y distintas combustiones al contacto con el fuego.5. RESUMEN El metano es el hidrocarburo alcano ms sencillo, cuya frmula qumica es CH4. Cada uno de los tomos de hidrgeno est unido al carbono por medio de un enlace covalente Frmula: CH4 Densidad: 0,66 kg/m Masa molar: 16,04 g/mol Punto de ebullicin: -164 C Punto de fusin: -182 C Soluble en: agua Clasificacin: Alcano6. OBJETIVOS GENERAL Obtener gas metano a partir del uso de reactivos que podemos encontrar en el laboratorio. ESPECIFICOS Adquirir nuevos conocimientos sobre las propiedades usos y aplicaciones del metano. Determinar el mejor mtodo para la obtencin de metano.7. MARCO TEORICO El metano (del griego methy vino, y el sufijo -ano) es el hidrocarburo alcano ms sencillo, cuya frmula qumica es CH4. DATOS IMP0RTANTES SOBRE EL METANO Estado fsico-aspecto: Gas licuado comprimido, incoloro e inodoro. Riesgos fsicos: El gas es ms ligero que el aire. Vas de exposicin: La sustancia se puede absorber por inhalacin. Riesgo de inhalacin: Al producirse prdidas en zonas confinadas, este gas puede originar asfixia por disminucin del contenido de oxgeno del aire. Efectos de exposicin de corta duracin: El contacto con el gas licuado o comprimido, puede causar congelacin.8. FUENTES DE METANO Los orgenes principales de metano son: Descomposicin de los residuos orgnicos por bacterias. Fuentes naturales (pantanos): 23%. Extraccin de combustibles fsiles: 20% (el metano tradicionalmente se quemaba y emita directamente. Hoy da se intenta almacenar en lo posible para reaprovecharlo formando el llamado gas natural). Los procesos en la digestin y defecacin de animales. 17%. (Especialmente del ganado). Las bacterias en plantaciones de arroz: 12%. Digestin anaerbica de la biomasa. Materia viva vegetal: (Se ha descubierto que plantas y rboles emiten grandes cantidades de gas metano).9. En la naturaleza se produce como producto final de la putrefaccin anaerbica de las plantas. Este proceso natural se puede aprovechar para producir biogs. Muchos microorganismos anaerbicos lo generan utilizando el CO2 como aceptor final de electrones. Constituye hasta el 97% del gas natural. En las minas de carbn se le llama gris y es muy peligroso ya que es fcilmente inflamable y explosivo.10. METODOLOGA-MATERIALES Mechero Bunsen Soporte Universal Pinza de extensin Pinza doble nuez Tubos de ensayo Cubeta Manguera Tapn de hule horadado Tubo de conexin Mortero y Pistilo Pipeta Placa de Vidrio Esptula Fsforos11. METODOLOGIA-REACTIVOS Permanganato de Potasio Acetato de Sodio Hidrxido de Sodio Oxido de calcio Cal Sodada (Sustituye al NaOH y CaO)12. PROCESO En primer lugar llenamos de agua el cristalizador don de introducimos los tubos de ensayo para despus utilizarlos en la prctica. Despus con el mortero y pistilo machacamos el acetato de sodio para poder utilizarlo en la prctica a continuacin.13. Una vez ya machacada la sustancia introducimos la misma en un tubo de ensayo. El tubo de ensayo lo ubicamos en el soporte universal y debajo del tubo ubicamos el mechero de Buner para poder utilizar el fuego.14. Tapamos el tubo de ensayo con un corcho que tenga un orificio para la manguera por donde pasa el aire hacia el cristalizador. Una vez el aire en el cristalizador comenzamos a llenar los tubos de ensayo con el gas que se desprende.15. Despus que estn llenos los tubos con el gas los ubicamos boca abajo en una base plana. Luego que estn listos todos los tubos de ensayo procedemos a comprobar las reacciones esto quiere decir a utilizar los fsforos y comprobarnos la presencia de metano.16. REACCIONES Combustin Completa CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + llama color azul Combustin Completa 4CH4 + 4O2 CO2 + 2CO + C + 8H2O + llama color tomate17. RESULTADOS PRUEBAS DE IDENTIFICACIN DEL METANO Combustin incompleta Combustin completa Se destap el tubo que contena metano, se acerc un fsforo encendido y se dej caer en el interior del tubo, aunque hubo una pequea combustin en la boca, al descender dentro del tubo, el fsforo, se apag de inmediato. Se destap otro tubo con metano, se dej en posicin horizontal y se esper unos segundos, luego se coloc un fsforo encendido cerca de la boca, como resultado, hubo una combustin violenta. Gracias a la prctica realizada como resultado pudimos observar que existen diversas maneras de obtener gas metano tanto naturalmente como artificialmente, adems de poder identificar las diversas reacciones que se dan con este gas como son la reaccin de combustin.18. CONCLUSIONES En la prctica se llev a cabo la sntesis de un alcano simple (metano [ch4]) Por medio de la aplicacin de calor, la reaccin se llev a cabo, liberando por la manguera metano, con el cual se llenaron tubos de ensayos para luego proceder a las pruebas de identificacin. El gas metano en la actualidad tienes muchas aplicaciones, principalmente como combustible, al obtenerse de forma natural se desgastara rpidamente y para su regeneracin tardara muchos aos, ya que es un recurso no renovable3.5.- OBTENCIN A NIVEL INDUSTRIAL Obtencin de metano en vertederos. La fraccin de residuos de transformados vegetales que se deposita en vertedero es susceptible de someterse a tratamiento con el resto de residuos urbanos para la obtencin de metano. Se llama mecanizacin de residuos slidos al proceso de fermentacin anaerbica de los componentes orgnicos de los mismos. Dicha fermentacin es producida por bacterias que se desarrollan en ambientes carentes de oxgeno. Durante el proceso de transformacin de la materia orgnica (digestin) dichas bacterias producen un gas denominado por su origen "biogs", el cual se compone fundamentalmente de metano (CH4) y de dixido de carbono (CO2). Los porcentajes de participacin de estos gases son variables y dependen de las condiciones fsico-qumicas en que se desarrolla la digestin de la materia prima. El metano se puede utilizar en la produccin de energa elctrica y de energa trmica. La tecnologa anaerobia aplicada a la biometanizacin de los residuos slidos urbanos es una tecnologa madura con posibilidad de ser aplicada a cualquier tipo de fraccin orgnica independientemente de su origen (forma de seleccin) o de su grado de humedad. La biometanizacin se aplica generalmente seguida de un proceso de compostaje, dado que el residuo una vez digerido, no posee las caractersticas idneas para ser utilizado en agricultura. Un ejemplo de que esto es posible se da en una ciudad costera China de mbito metropolitano. Vamos a contar un breve resumen de lo que all est sucediendo: 7 Hangzhou est localizado en el delta del ro Yangtz, al Sureste de China, en una regin costera cuya economa goza de un cierto nivel de desarrollo. Est ciudad confiere gran importancia a la mejora de sus condiciones ambientales, siempre poniendo nfasis en la idea de que el desarrollo de la economa urbana debe ser compatible con la mejora de las condiciones de vida, y que la reestructuracin econmica debe estar en armona con el desarrollo de la vida humana y la existencia. Durante los diez ltimos aos, la ciudad ha invertido 110 millones de RMB en la construccin de un vertedero sanitario que, con una capacidad diaria de 2300 a 5000 ton. De residuos slidos, respeta la capacidad mxima permitida por el estado, y en una central de obtencin de energa elctrica a partir de los gases emitidos en el vertedero, con una produccin de 46.500 kw.h por da. Ambas iniciativas han puesto fin al espinoso problema de la presencia de residuos slidos en un ambiente limpio, problema que ha estado importunando a los 1.7 millones de habitantes de la ciudad de Hangzhou y a los 150.000 residentes en la ciudad satlite de Yuhang. El vertedero tiene una capacidad de 6 millones de m3 y una vida estimada de 13 aos, de acuerdo con las especificaciones del proyecto. Se puede afirmar que cada ao se consigue la recuperacin ecolgica de una superficie aproximada de 0.5 Ha. de vertedero. La fase I de la central elctrica produce un beneficio anual de 7.2 millones de RMB, y reduce la emisin de los gases contaminantes en el vertedero, a razn de 12 millones de m3 (de los cuales 9 millones de m3 son de metano, 3 millones de dixido de carbono, y 4000 m3 de cido sulfhdrico). La iniciativa ha recibido numerosos premios nacionales, incluyendo "el Mejor Proyecto de Proteccin Ambiental", por el Ministerio de Construccin, y "la Mejor Aplicacin Tecnolgica a la Proteccin Ambiental", por la Comisin Estatal de Ciencia y Tecnologa y la Oficina Estatal de Proteccin Ambiental. As mismo, sirve como experiencia ejemplar para otras ciudades de mediano y gran tamao del pas, en cuanto a la gestin y eliminacin de los Residuos Slidos Urbanos (RSU) mejorando el entorno ambiental, y en la recuperacin de los residuos reciclables as como en la implantacin del desarrollo sostenible. Adems de Hangzhou podemos afirmar que tambin se prepara Cuba para la produccin de energa elctrica a partir de residuos slidos orgnicos. Se ejecuta la primera planta piloto de produccin de biogs a gran escala, en reas cercanas al Vertedero Calle 100, en la capital. La tecnologa de la planta es alemana. Muy moderna. En China est instalada, razn por la cual personal nuestro viaj a la hermana nacin para capacitarse y entrenarse in situ. Tambin fue estudiada 8 durante un ao en nuestros laboratorios, realizndose las pruebas pertinentes para comprobar la obtencin de biogs a partir de los residuos que se generan en nuestro pas y de algunas mezclas. Una vez que la planta comience a operar, las materias orgnicas sern objeto de una clasificacin visual en el rea de recepcin a fin de evitar que metales pesados, vidrios o plsticos lleguen a la trituradora, lo cual daara la cuchilla. Una vez triturados van directamente al tanque colector, despus a un tanque de hidrlisis donde permanecern entre 24 y 36 horas. De este pasaran al digestor, donde ocurre la fermentacin anaerbica y, como resultado de un proceso de retencin, se produce el biogs para luego filtrarlo en la torre de sulfatacin y, de ah, pasa a alimentar de manera directa el grupo electrgeno que generar energa elctrica que se utilizar en nuestra propia unidad, sus talleres, su bomba de combustible, reas de oficinas. Ese es, en pocas palabras, el ciclo de produccin del biogs hasta ser convertido en electricidad, precisa el responsable de la construccin de la planta piloto. A su vez, como subproducto vamos a obtener un fertilizante nitrogenado y un lodo que l mismo va a ser estabilizado en el compost (abono orgnico), luego de una semana. Ambos pueden ser materia orgnica factible de emplear en la agricultura. 3.4. Otros mtodos abiognicos. Casi todo el metano en la Tierra tiene un origen biolgico, los cientficos han comenzado recientemente a apreciar los muchos medios abiognicos en que el metano puede ser generado. La precondicin esencial para el metano abiognico, segn una cientfica llamada Juske Horita de la Divisin de Ciencias Qumicas en el Laboratorio Oak Ridge en Tennessee, es la presencia de hidrgeno molecular (H2) y anhdrido carbnico. La mayor parte del metano abiognico es generado por una reaccin de serpentinizacin, que forma el mineral serpentina. En las cadenas ocenicas, el agua calentada por el magma reacciona con rocas como el olivino, que contiene elevados niveles de los catalizadores hierro y magnesio. Durante la serpentinizacin, el hidrgeno liberado a partir del agua reacciona con el carbono del anhdrido carbnico y forma el metano. La reaccin genera calor y vastos depsitos de serpentina en el fondo del ocano. Hasta hace poco tiempo, se pensaba que las reacciones abiognicas de agua, minerales y anhdrido carbnico, incluyendo la serpentinizacin, requeran agua a 200C. 9 Hay indicios de que reacciones similares productoras de metano podran tener lugar en condiciones ms fras. Horita, por ejemplo, hace notar que la serpentinizacin puede ocurrir en el agua a entre 50 y 70 grados C en Omn y las Filipinas. A pesar de los descubrimientos de mltiples nuevos caminos de produccin de metano abiognico, la mayor parte del metano en la Tierra es biognico. Procedimientos Sintticos Proceso Bergius: se hidrogena carbn en presencia de catalizadores a altas temperaturas y presiones. Proceso Fischer-Tropsch: se parte de gas de agua enriquecido con hidrgeno y se le hace pasar por un catalizador en caliente. Destilacin Seca: de esta forma se obtiene metano de muchas sustancias orgnicas, como la madera, turba, hulla, rocas bituminosas, etc. Sntesis Directa: se hace actuar el hidrgeno sobre el carbono a 1200C. CH4 > 1200C > C + 2H2 4. Licuefaccin. Licuacin del aire. El necesario enfriamiento del aire para licuarlo no puede lograrse en la prctica por contacto mediato con un fluido de temperatura suficientemente baja, porque tal fluido no existe; se usa el aire licuado para licuar el helio o el hidrgeno y no al revs. La realizacin prctica se lleva a cabo: 1. Compresin isotrmica (a temperatura constante) del aire, que aporta la energa necesaria para el proceso. 2. Expansin del mismo, en la que se origina el fro. Esto ltimo se produce de dos formas, ambas utilizadas industrialmente: a) Expansin isentlpica (a entalpa (v.) constante), cuando el aire se deja expandir a travs de una estrangulacin de una llave poco abierta, por ejemplo: sin producir trabajo exterior. El enfriamiento se produce a costa de la energa interna de las molculas gaseosas, de acuerdo con el primer principio de termodinmica, y el correspondiente salto de temperatura se denomina efecto JouleThomson. 10 Industrialmente fue utilizado por primera vez por Linde (1895) para licuar el aire. b) Expansin isentrpica (a entropa (v.) constante), cuando el aire se expande en el interior de un sistema mbolocilindro, con produccin de trabajo externo. El grado de enfriamiento que se logra es bastante mayor que en el caso anterior y, adems, al poderse recuperar parte del trabajo de expansin resulta aliviado el gasto de compresin previa. Este efecto refrigerante lo utiliz por primera vez con fines industriales G. Claude (1902). El inconveniente reside en la dificultad prctica de efectuar la operacin, por aparecer aire licuado en el expansor que produce dificultades mecnicas y trmicas y en la lubricacin de un sistema mecnico a temperatura tan baja. En la prctica el fro necesario no se consigue de una sola vez, sino por varias repeticiones de la compresin-expansin y aprovechando el fro de los productos resultantes aire no licuado o los gases producidos en la destilacin para preenfriar el aire comprimido antes de su expansin. Resultan as los ciclos de Linde (isentlpico) y de Claude (isentrpico). El ciclo de Linde ha incorporado dos importantes mejoras: la prerrefrigeracin y el doble ciclo de expansin. La prerrefrigeracin enfra el aire comprimido antes de su expansin isentlpica, aprovechando que el enfriamiento de la expansin es ms intenso a 40 C que a temperatura ordinaria (mayor diferencia de temperaturas antes y despus de la expansin). Este enfriamiento previo, complementario del obtenido con los gases del propio ciclo, se consigue de forma sencilla y econmica haciendo circular el aire comprimido por un serpentn baado por amoniaco lquido. El fro as producido es ms barato que el obtenido por va isentlpica y el rendimiento de la licuacin se eleva un 40% aproximadamente. El doble ciclo de expansin se adopt al analizar la dependencia entre fro producido y trabajo consumido en la expansin. En efecto, el trabajo es funcin del cociente entre las presiones final e inicial, mientras que el descenso isentlpico de temperatura depende de la diferencia de presiones. Interesa operar, por tanto, con presiones cuya diferencia sea mxima y cuyo cociente sea mnimo; esto puede apreciarse al comparar dos supuestos a las presiones siguientes: a) de 1 a 50 atmsferas. b) de 150 a 200 atmsferas. La diferencia de presiones es la misma en ambos y, por tanto, tambin la produccin de fro, pero el primero consume 3,6 veces ms energa que el segundo.3.6.- UTILIDADES.Aplicaciones domsticas: A) En cuanto a aplicaciones domesticas.- podemos decir que se suele utilizar mezclado con otros gases para formar el gas natural o el gas ciudad el cual se puede utilizar, como muchos ya conocemos, para el calentador de agua, mantener nuestros hogares calientes en invierno mediante la calefaccin de gas natural. La distribucin de este en la ciudad es mediante tuberas que llegan a las casas. Con las colocaciones de seguridad necesarias y los procedimientos oportunos podemos tener una instalacin de gas natural, el cual ha sustituido al butano, casi por completo, ya que su bajo costo y no tener que pedir las bobonas cada vez que se te acaban lo hace ms til. Ahora est en competicin de la electricidad. B) Aplicaciones automovilsticas.- Aqu no tenemos muchas aplicaciones ya que el hidrgeno es el combustible que est abarcando esta industria pero si es cierto que se estn haciendo pruebas. Una de ellas es el Panda -Panda, con motor Natural Power que se trata de un automvil de bajo impacto medioambiental equipado con el motor 1.2 8v con doble alimentacin gasolina/metano. Slo con el motor de metano tiene una autonoma de 300 km. C) Aplicaciones espaciales.- El 16 de Enero del 2007 se hizo un test con motores (turbinas) alimentados con metano en el desierto Mojave. No fue una prueba ms ya que la mayora de los cohetes de la NASA son alimentados por medio de oxgeno lquido e hidrgeno o combustible slido qumico. D) Aplicaciones industriales.- En cuanto a las aplicaciones industriales podemos distinguir dos tipos de producciones que son la produccin nica de energa elctrica y la produccin conjunta de energa en forma de calor y en forma de energa elctrica. Adems de estas podemos obtener que en la industria tambin podemos utilizar el gas metano como sustituto de combustibles como el diesel, carbn, madera, keroseneetc. Ahora pasaremos a proponer los distintos tipos de industria que aprovechan el metano: E) Aplicaciones industriales (industria del vidrio).- Las propiedades fsico-qumicas del gas natural han hecho posible la construccin de quemadores que permiten una llama que brinda la luminosidad y la radiacin necesarias para conseguir una ptima transmisin de la energa calrica en la masa de cristal. Asimismo es importante mencionar que con el gas natural el producto final (vidrio) sale limpio. F) Aplicaciones industriales (industria de los alimentos).- En la produccin de alimentos el gas natural se utiliza en los procesos de cocimiento y secado. El gas natural es el combustible que permite cumplir las exigencias de calidad ISO, que son requerimientos para ciertos productos de exportacin. 14 G) Aplicaciones industriales (industria textil).- El gas natural permite el calentamiento directo por conveccin en sustitucin del tradicional sistema de calentamiento mediante fluidos intermedios, con el consiguiente ahorro energtico (entre el 20 y el 30%). H) Aplicaciones industriales (industria de cermicas).- El uso del gas natural en esta industria es muy ventajoso debido a que se consigue un ahorro econmico y permite la obtencin de productos de mejor calidad. Cabe indicar que los productos acabados de esta industria requieren de mucha limpieza y con el gas natural se consigue esta exigencia. I) Aplicaciones industriales (industria del cemento).- Los hornos de las cementeras que utilizan gas natural son ms eficientes y tienen mayor vida til; no requieren de mantenimiento continuo y los gases de combustin no contaminan el ambiente como los dems combustibles. J) Aplicaciones industriales (fundicin de metales).- El gas natural ofrece a la industria metalrgica variadas aplicaciones. Sus caractersticas lo hacen apto para todos los procesos de calentamiento de metales, tanto en la fusin como en el recalentamiento y tratamientos trmicos. K) Generacin de energa elctrica a partir de metano.- El gas natural es el combustible ms econmico para la generacin de electricidad y el que produce menor impacto ambiental. Estas ventajas pueden conseguirse tanto en grandes como en pequeas centrales termoelctricas. La generacin de electricidad con gas natural es posible mediante turbinas. En estos casos tenemos dos tipos de generacin de energa elctrica a partir del metano que son: Generacin de energa elctrica con ciclo simple Generacin de energa elctrica con ciclo combinado3.7.- CONCLUSIN.Como pudimos ver el metano es un gas importante con sus utilidades a la vez que logran beneficios econmicos, ambientales y de energa. El gobierno de Estados Unidos cree que se puede lograr un progreso significativo y se ha comprometido a trabajar con sus socios, nacionales e internacionales, de los sectores pblico y privado.Estados Unidos calcula que el Metano a los Mercados tiene el potencial de alcanzar para el ao 2015 reducciones anuales de emisiones de metano de hasta un equivalente de 50 millones de toneladas mtricas de carbono, o la recuperacin de 15.000 millones de metros cbicos de gas natural.Si se logran estas reducciones podran llevarse a niveles estabilizados, e incluso decrecientes, las concentraciones atmosfricas mundiales de metano. Para dar un sentido de la escala, eso equivaldra a retirar de las carreteras a 33 millones de automviles durante un ao, plantar con rboles 22 millones de hectreas, o eliminar las emisiones de 50 plantas elctricas que consumen carbn y tienen 500 megavatios de capacidad. 3.8.- ANEXOS:EL PRIMER MIEMBRO DE LOS ALCANOS

Biodigestor productor de gas metano

BIODIGESTOR

GAS METANO

GAS METANO EN EL PANTANO

GAS METANO