Este documento describe las propiedades y orígenes del metano (CH4), el hidrocarburo más simple. Se produce naturalmente por la descomposición anaeróbica de materia orgánica y se encuentra en yacimientos de gas natural, pantanos y volcanes de lodo. También contribuye al efecto invernadero y puede usarse como combustible, por ejemplo en automóviles mediante la conversión del metano producido en plantas de tratamiento de aguas residuales (biometano).

1. LINKS DE INVESTIGACION<br />http://www.monografias.com/trabajos36/metano/metano2.shtml<br />http://es.wikipedia.org/wiki/Metano<br />http://solitariogeorge.com/2010/08/11/el-bioescarabajo-funciona-a-gas-metano-generado-por-los-excrementos-humanos/<br />GAS METANO<br />El metano (del griego methy vino, y el sufijo -ano1 ) es el hidrocarburo alcano más sencillo, cuya fórmula química es CH4.<br />Cada uno de los átomos de hidrógeno está 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 líquida.<br />En la naturaleza se produce como producto final de la putrefacción anaeróbica de las plantas. Este proceso natural se puede aprovechar para producir biogás. Muchos microorganismos anaeróbicos lo generan utilizando el CO2 como aceptor final de electrones.<br />Constituye hasta el 97% del gas natural. En las minas de carbón se le llama grisú y es muy peligroso ya que es fácilmente inflamable y explosivo.<br />El metano es un gas de efecto invernadero relativamente potente que contribuye al calentamiento global del planeta Tierra ya que tiene un potencial de calentamiento global de 23.2 Esto significa que en una media de tiempo de 100 años cada kg de CH4 calienta la Tierra 23 veces más que la misma masa de CO2, sin embargo hay aproximadamente 220 veces más dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra que metano por lo que el metano contribuye de manera menos importante al efecto invernadero.<br />Propiedades<br />El metano es el componente mayoritario del gas natural, aproximadamente un 97% en volumen a temperatura ambiente y presión estándar, por lo que se deduce que en condiciones standar de 0ºC y una atmósfera de presión tiene un comportamiento de gas ideal y el volumen se determina en función del componente mayoritario de la mezcla, lo que quiere decir que en un recipiente de un metro cúbico al 100% de mezcla habrá 0.97 metros cúbicos de gas natural; el metano es un gas incoloro e inodoro. Como medida de seguridad se añade un odorífero, habitualmentemetanotiol o etanotiol. El metano tiene un punto de ebullición de -161,5 °C a una atmósfera y un punto de fusión de -183 °C. Como gas es sólo inflamable en un estrecho intervalo de concentración en el aire (5-15%). El metano líquido no es combustible.<br />Combustión<br />En la combustión del metano hay involucrados una serie de pasos:<br />Se cree que el metano reacciona en primer lugar con el oxígeno para formar formaldehído (HCHO o H2CO). Acto seguido el formaldehído se descompone en el radical formil, que a continuación da monóxido de carbono e hidrógeno. Este proceso es conocido en su conjunto como pirólisisoxidativa.<br />CH4 + O2 -> CO + H2+ H2O<br />Siguiendo la pirolisis oxidativa, el H2 se oxida formando H2O, desprendiendo calor. Este proceso es muy rápido, siendo su duración habitual inferior a un milisegundo.<br />2H2+ O2-> 2H2O<br />Finalmente el CO se oxida, formando CO2 y liberando más calor. Este proceso generalmente es más lento que el resto de pasos, y requiere unos cuantos milisegundos para producirse.<br />El elemento carbono es único: en combinación con, aproximadamente, media docena de otros elementos forma más de un millón de compuestos conocidos, y de este modo tiene una química más extensa que la de cualquier otro elemento. No es de sorprender que haya un enorme interés en el estudio del carbono y sus derivados, ya que sus compuestos intervienen en todos los procesos vitales. Uno de los problemas más intrigantes en la ciencia es el descubrimiento de las relaciones que hay entre la estructura molecular y la actividad fisiológica.<br />Entre los derivados del carbono se encuentran los hidrocarburos, que como su nombre indica, son compuestos formados únicamente por carbono e hidrógeno. Los hidrocarburos también reciben el nombre de alcanos, siendo el metano el compuesto de estructura más sencilla, constando únicamente de una molécula de carbono y cuatro de hidrógeno.<br />Ya en la antigüedad se observó la existencia en la naturaleza de corrientes gaseosas combustibles que salen del interior de la tierra; sin embargo el conocimiento concreto del metano se debe a Volta (1778) y a Henry (1805), que enseñaron a diferenciarlo de otros gases combustibles.<br />El metano durante mucho tiempo no ha tenido aprovechamiento alguno, pero ahora comienza a ser utilizado como fuente de energía en numerosas aplicaciones; así por ejemplo, en Italia, aprovechando la inagotable producción y por falta de combustibles líquidos, se utiliza como carburante para automóviles y se sirve a presión en depósitos especiales que pueden ser fácilmente intercambiados en las estaciones de servicio; de la misma forma se emplea en Alemania, particularmente en Renania.<br />ORÍGENES Y YACIMIENTOS<br />Orígenes<br />El metano se produce por la descomposición de substancias vegetales, principalmente celulosa, por la acción de microorganismos, y se desprende del cieno de algunos pantanos, por lo que también suele denominarse gas de los pantanos.<br />El metano se desprende también, más o menos puro, de los volcanes de fango y de algunas aguas y fuentes no cenagosas.<br />Se produce asimismo en las minas de carbón de piedra y de lignito, por descomposición lenta de las materias orgánicas, acumulándose en las hendeduras y cavidades mezclado con nitrógeno y anhídrido carbónico. Este compuesto al contacto con el aire, gas grisú, produce terribles explosiones, que causan numerosas muertes entre los trabajadores del sector minero, a pesar del uso de la lámpara de seguridad Davy y del metanómetro.<br />Yacimientos<br />En algunos lugares mana naturalmente de la tierra, como en Italia, Irán, la República Popular China, América del Norte, etc.<br />Los Fuegos Sagrados de Baku (en el mar Caspio) no son más que metano que arde y que va mezclado con nitrógeno, gas carbónico y vapores de petróleo.<br />Propiedades GeneralesNombreMetanoFórmula químicaCH4Peso atómico16,043 umaDensidad0.717 kg/m3 (gas)Otras denominacionesGas del pantano; hidruro de metiloNúmero CAS74-82-8Cambios de fasePunto de fusión90,6 K (-182,5 °C)Punto de ebullición111,55 K (-161,6 °C)Punto triple90,67 K (-182,48 °C)0,117 barPunto crítico190,6 K (-82,6 °C)46 barΔfusH1,1 kJ/molΔvapH8,17 kJ/molPropiedades del gasΔfH0gas-74,87 kJ/molΔfG0gas-50,828 kJ/molS0gas188 J/(mol·K)Cm35,69 J/(mol·K)SeguridadEfectos agudosAsfixia; en algunos casos inconsciencia, ataque cardíaco o lesiones cerebrales. El compuesto se transporta como líquido criogénico. Su exposición causará obviamente la congelación.Efectos crónicos ???Punto de inflamación-188 °CTemperatura de autoignición537 °CLímite explosivos5-15%Más informaciónPropertiesNIST WebBookMSDSHazardous Chemical Database<br />Biometano: el combustible fecal del futuro<br /> <br />Un nuevo tipo de coche se exhibió recientemente por las calles de Reino Unido: un VW Beetle propulsado por biometano, gas extraído de los residuos de una planta de tratamiento de aguas. Un coche que se mueve con heces.<br /> <br />Cuando se habla de energías verdes, lo más común es pensar en parques eólicos, campos de paneles solares y grandes presas que no sólo generan electricidad, sino también hermosos y fotográficos panoramas que nos hablan de un mundo más limpio y mejor. Pero las energías verdes no siempre provienen de estos pintorescos lugares. Las podemos encontrar en los lugares más insospechados. Por ejemplo, en nuestro cuarto de baño.<br /> El metano es un gas ampliamente utilizado como combustible en turbinas o en generadores de vapor. Es un gas de efecto invernadero 20 veces más potente que el dióxido de carbono, cuya liberación incontrolada hacia la atmósfera aceleraría el proceso del calentamiento global. Pero de forma controlada, es común su uso como fuente de calor para casas y cocinas, en forma de gas natural. Y desde hace no mucho tiempo, también como combustible alternativo de vehículos. La idea no es nueva: el metano ya es un carburante utilizado en Europa y América, llamado gas natural comprimido (GNC).<br />La cuestión es: ¿cómo se obtiene este gas metano? En la naturaleza, se produce como producto final de la putrefacción de las plantas y elementos orgánicos. Y también de los residuos humanos. Precisamente de estos últimos se ha creado el llamado biometano, extraído del tratamiento de, literalmente, excrementos humanos. Un hallazgo que supone un paso más en la búsqueda de fuentes naturales para combustibles de vehículos.<br /> Parece mentira, pero…<br />The Greenfuel Company, la Compañía de Combustibles Verdes, es una organización con sede en Bath, Reino Unido, dedicada a la creación y desarrollo de combustibles de automóviles alternativos a la gasolina y diésel menos contaminantes, pero igualmente competentes. El gas licuado del petróleo (GLP) es, en estos momentos, su principal alternativa a los combustibles tradicionales, pero siempre se encuentran en constante búsqueda de nuevas opciones: biodiesel, hidrógeno, y por supuesto, la electricidad.<br />Debido a su experiencia en este campo, la compañía de reciclado Geneco, filial de la organización de tratamiento de aguas y residuos del suroeste de Inglaterra Wessex Water, se dirigió a The Greenfuel Company con una proposición: en lugar de utilizar el gas metano proporcionado por el tratamiento de residuos en sus plantas para generar electricidad, quizás se podría utilizar para propulsar un automóvil.<br /> <br />Ingram Legge, director de The Greenfuel Company, habló con Deutsche Welle sobre la idea. “Geneco nos preguntó si sería posible”, recuerda, “y nosotros respondimos rápidamente: ‘sí, podemos’”. El proceso requería una limpieza exhaustiva del metano extraído de los residuos de Geneco para la total eliminación del CO2 de su contenido, pero una vez superado este obstáculo, el biometano ha demostrado ser tan eficiente como su hermano el GNC.<br />Los requisitos<br />La demostración, llevada a cabo en un sencillo Volkswagen Beetle por las calles de Bristol, tuvo gran éxito entre la audiencia, y se espera que muchos coches sean modificados a partir de ahora para poder circular con biometano. Para ello, se requeriría una serie de instalaciones extra en el vehículo que tardarían entre 3 y 4 días, con un coste aproximado de 2.500 euros.<br />Esta instalación, no obstante, no elimina por completo la gasolina o el diésel como elemento combustible en los coches: la creación de un sistema que funcione únicamente con biometano sería posible, pero requeriría más cambios en el automóvil que aumentaría el precio de la instalación considerablemente. El actual modelo de coches de biometano requiere la combustión de gasolina durante los primeros minutos de conducción, hasta que el coche adquiere la temperatura adecuada.<br /> Entonces, el sistema cambia automáticamente para propulsar al coche únicamente con biometano. “Siendo realistas, el uso de gasolina para los primeros minutos sigue siendo mejor que su uso para todo el viaje”, comenta Legge, “y además, añade la ventaja de que si uno se queda sin combustible a medio camino, el sistema cambia de nuevo automáticamente a la gasolina. Nunca está de más tener un depósito de emergencia extra”, sonríe.<br />Bio-metano vs electricidad<br />Este es un detalle en el que los coches eléctricos le llevan ventaja al nuevo coche de bio-metano. Con los coches eléctricos no se emite gas alguno a la atmósfera… Al menos directamente. Y si esa electricidad proviene de fuentes renovables, entonces tampoco se darían emisiones contaminantes de forma indirecta. Pero muchas veces, esto no es así. “Si para obtener esa electricidad se ha de recurrir a la combustión de gases o a reacciones nucleares, no se trata de una energía sostenible”, afirma Legge.<br />Además, los coches de biometano también cuentan con una gran ventaja sobre los eléctricos a la hora de rellenar sus depósitos. Mientras un coche eléctrico necesita varias horas para cargarse, los depósitos de los coches de biometano se llenarían del mismo modo que los automóviles convencionales de gasolina, tan pronto como el bio-metano llegue a las estaciones de servicio en las carreteras. Además, el combustible duraría también mucho más tiempo. “Los coches eléctricos son una gran idea, pero son más prácticos para conducir por la ciudad. A la hora de hacer trayectos largos, un coche de biometano es mucho más fiable. Nadie quiere quedarse tirado en la cuneta en medio de un viaje familiar”, bromea el director de The Greenfuel Company.<br />En conclusión, ¿podría decirse que los coches de bio-metano son los coches del futuro? “Definitivamente, será uno de los coches del futuro, pero no el único”, afirma Legge. “Habrá automóviles con todo tipo de propulsiones, y este será sin duda uno de ellos”. Está claro que, en un futuro donde todo se aprovecha, la gasolina y el diésel tienen los días contados.<br /> <br />CONCLUCIONES<br />Methane is the simplest alkane, whose chemical formula is CH4.<br />In nature it occurs as an end product of anaerobic putrefaction plants.<br />Many anaerobic microorganisms is generated using CO2 as the final electron acceptor.<br />It is up to 97% of natural gas.<br />It is believed that methane first reacts with oxygen to form formaldehyde (HCHO or H2CO).<br />Methane has long had no use whatsoever.<br />Methane also follows more or less pure, mud volcanoes and some muddy water and sources.<br />