2023.04
我们看不到也摸不着天然气，它没有颜色，没有味道，没有形状。但当它燃烧的时候，其火焰会释放出热量并发出光芒。
空气中有很多种气体，氮气和氧气是空气的主要成分，天然气是来自地下的不同气体的混合物。
天然气是一种化石燃料，是由数百万年前遗留下来的植物和动物遗骸形成的。天然气是重要的能源，它由不同的气体组合而成。其中最主要的成分是甲烷，甲烷是一种易燃气体，燃烧天然气的时候，会释放出大量热量，可以用来取暖和做饭，甚至发动汽车。
▲燃烧天然气可以用来取暖、烧饭
天然气由数百万年前腐烂的动物和植物形成，在数百万年前，死去的植物和动物被土壤和水推到了地下或是海底。有些遗骸在高温下受到挤压形成了岩石。在岩石下方则形成了石油和天然气。
天然气在地下深处或是海床深处形成，通常与油层距离很近。从尼日利亚（非洲国家）到俄罗斯，在世界各地的很多地方都发现了天然气。
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小部分天然气通过岩石和土壤中微小的缝隙从地底上升出来。这些气体在空气中安全地消散。但是当气体遇到没有任何孔隙的岩石时，就会被困住。
▲地质学家利用地震检波器来扫描和记录地下的运动情况。
▲专业仪器可以引导我们找到天然气
延伸阅读
闪电（图片来源于千图网）
数千年前，人们看到地面上冒出的火，他们深信这些火是来自上帝的神秘旨意，然而，实际上这只是闪电释放出的火花点燃了从地下渗出的天然气。
▲钻探天然气的人们
人们为了钻探天然气，通常要在地下钻很深。钻孔机要在天然气周围坚硬的岩石上钻个洞。在海底下方有很多天然气，天然气钻井平台建造好之后被运送到大海中，从这里钻孔机可以到达大海深处。这种平台需要几个月的时间去建造，有些钻井平台的大小相当于一座村庄。
▲在大海中钻探天然气的平台
当钻孔机到达天然气所在的区域时会送入一根长长的管道，这根管道会一直通到天然气加工厂。在这里，其他所有气体和化学物质都会被清理干净。这些废物之后还可以应用到其他产品或是燃料中。净化后的天然气被输送到家里。
巨大的钻井平台和庞大的管道都会破坏自然界的美。输送管道会对植物和动物的栖息地造成破坏，化学物质和燃料也会打破该地区的生态平衡。钻探天然气会破坏自然环境。
天然气可以通过地下天然气管道网络被运送到世界上的各个角落去。天然气还可以被储存在金属容器中用作野营设备或是便携式加热器。
▲有些天然气管道直径与成年人的身高一样
给气体降温，可以使天然气液化。同等质量液态天然气的体积要比气体天然气小得多，在天然气管道输送不到的地方，运输液体天然气更加容易且成本更低。装有液体天然气的小型容器不受地域的限制，可以在任何地点使用。
其他气体也可以被转化成液体，例如丙烷—一种从石油或天然气中提炼出来的气体，能够以液体形式储存在小型容器中，液体丙烷可以用在野营火炉中，也可以为巨大的热气球提供动力。
天然气在燃烧的过程中会释放出大量能量。能量能够使物体运转起来。我们利用中央供暖系统为房子提供热量，也可以利用天然气给水加热。在城镇和城市中，大多数的房子都是由干线管道供给天然气的。天然气管道不能延伸到的地方，房前的院子里会放置液体天然气罐。当天然气罐中的液体不足时则通过天然气运输车为其再次充满。
天然气燃烧所提供的能量可以用来在小煤气炉上给汤加热，或是在煤气烤箱中烤火鸡。天然气表能够测量家庭使用天然气的数量，然后你就可以为使用的天然气付费了。
天然气的热能可以转化为电能：从你清晨醒来打开电灯的时候开始，一直到你睡觉前关上台灯，一天中你无时无刻不在使用电。 化石燃料会被用来发电。在发电站，天然气给水加热所产生的蒸汽能够推动涡轮机，从而使通过磁铁的铜线圈发电。
除了使用天然气来给房子供暖、在发电站使用天然气来发电。天然气还有一些特殊用途。
我们利用天然气中所含的化学物质来制造其他物品。在到达我们的房子以前，天然气中所含有的一些化学物质就已经被过滤掉了。这些被过滤掉的化学物质可以用来制造其他的化学物品，比如 洗衣粉、塑料甚至药品。天然气在我们的生活中有很多不同的用途。
天然气能够促进农作物生长：农民给土壤施肥以增加其养分，这样能够使生长在地上的作物健康茁壮地生长。有些肥料是硫和氮的混合物，这些都是组成天然气的成分。
天然气还可以驱动空调，空调通常都是用电来驱动的。然而，燃气空调现在也逐渐被更多家庭所接受。它们消耗的能量更少，更少产生对大气层造成危害的废气。在一些没有电的地方，天然气还用来为冰箱提供动力，这为一些发展中地区的医院提供了很大的帮助。
01
天然气与污染
每天我们都会驾驶汽车，或使用电脑和电灯，它们的能源大部分来自化石燃料。这些燃料会把一些化学物质释放到空气中，对环境造成危害。
▲大量气体的燃烧会产生巨大的污染
在一些地方，人们开采石油作为燃料。来自该地区的天然气最后都被点燃从而变成了巨大的火焰，因为储存和运输这些气体的成本实在太高了。这团巨大的火焰会释放出对当地产生很大危害的废物。如果能够把这些气体储存起来然后当作燃料使用，将会是更好的选择。
化石燃料燃烧时会释放出二氧化碳气体。这种气体就像一层毯子一样，裹在地球表面，把来自太阳的热量存留住。这些多余的热量会导致极端的天气状况。
▲污染使地球的温度上升
天然气燃烧时并不会产生其他化石燃料燃烧时产生的那些有害化学物质。天然气汽车比汽油汽车造成的污染要少。很多人现在都开始使用这种污染较少的燃料了。
天然气很容易燃烧，是很好的能量来源。但这也意味着这种气体非常危险。因此在开采、运输、使用时，都必须十分注意和小心。一个小火花都会导致天然气的燃烧。现在运输天然气的船只（被称为油轮）必须经过特殊设计和建造，这样当它们在发生碰撞的时候才不会发生天然气泄漏现象。而且，油轮上空余的地方被填满了不会燃烧的惰性气体。
天然气泄漏是非常危险的。如果天然气泄漏并扩散到火焰或是其他化学物质的周围，便会发生爆炸。
天然气本是一种无味的气体，为安全起见，会加入一种闻起来让人不太舒服的味道，这是为了让我们能在第一时间注意到它！如果你闻到了这样的味道，一定要立刻告诉天然气公司的工作人员，尽快找到天然气泄漏的位置，进行修复。
02
天然气可取之不尽，
用之不竭？
在工业世界中，我们依赖化石燃料来提供能量。燃烧的化石燃料又会导致污染。污染对世界上的每一个角落都会产生影响，产生了如极端天气等全球问题。我们正在迅速地消耗天然气。天然气是一种不可再生燃料。当天然气被用尽的时候，需要数百万年的循环再生才能补给。同样，木材也是不可再生燃料，虽然可以通过种植新的树木来补充，但这也需要几十年的时间。
早在2003年，科学家就预测，以现在的使用速度，地球上的天然气存储量只够我们使用66年的时间。而有些科学家对这一结论则持有异议，他们认为人类发现的新的天然气并不会在如此短暂的时间内就被用完。 总有一天，天然气也会被用尽。在这之前，我们必须找到可以代替天然气的新型能源。
03
我们可以找一些天然气
的替代品
我们可以从其他物质材料中获取燃气，比如煤炭、腐烂的植物或是蔬菜，牛的粪便也能制造出气体燃料。
科学家在牛的粪便、人的排泄物和腐烂的垃圾中发现了甲烷（沼气）。我们燃烧来自牛粪的甲烷充当燃料。这些粪便被装在一个特制的收集甲烷的容器中，我们把这种气体称为“生物气”。这种气体可以用来加热、照明以及发电。
此外，垃圾场产生的气体可以用作燃料。科学家正在寻找从腐烂的废弃物中制造天燃气的其他方式。甲烷是在垃圾填埋场的垃圾分解时产生并被收集起来的。我们扔掉的蔬菜在腐烂后也会转化成气体。
▲牛的粪便、垃圾场产生的气体都可能产生“天然气”
煤炭中也能提炼出天然气，在发电站里加热和精炼煤炭，可以去除其中的一些含硫的污染气体。剩下的气体被加热后可以驱动燃气涡轮发电。目前，世界上的煤炭储量大于天然气储量。
虽然我们不能重复使用或制造天然气，但是我们可以节约能源，使用更少的天然气。你家中的绝缘材料和双层玻璃都能够很好地保留住热量。及时在不需要电灯的时候把灯关掉，这也非常重要，节约能源的同时也可以减少污染。
《我们的地球》系列丛书
《我们的地球：天然气》
（英）萨拉·莱维特 著
丁 洁 侯晓希 译
科学普及出版社
2015年10月出版
策划编辑 肖 叶
责任编辑 李 睿
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