メタンとは? わかりやすく解説

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メタン

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メタン

読み方: めたん
【英】: methane

一般天然ガス主成分となる常温気体無色無味無臭引火性物質
パラフィン系炭化水素CnH2n+2)のなかでもっとも単純な化合物で、分子式CH4物質性状は、ガス比重 0.555(空気=1 として)、発熱量 212.8 Kcal/mol 、13,265 cal/g 、融点-182.5 沸点-161.5 、液比重 0.415(15.6 =1 として)。この性質利用して天然ガス冷却液化して容積圧縮し液体の状態(液化天然ガスLNG )で輸送することができる。石炭生成過程生じ地下石炭層(またはその近傍地層中に貯留されたメタンは「炭層メタン」と呼ばれ一部資源として採掘されている。メタンはまた、ツンドラ地帯地表から自然の態で膨大な量が放散されているほか、家畜呼気としても大量に放出されることが判明している。近年二酸化炭素と同様温室効果をもつ物質として、環境面での有害性指摘されている。

齊藤 隆2006 年 3 月

物質名
メタン
英語名
Methane
化学式
CH4
原子量
16.04
融点(℃)
-182.6℃
沸点(℃)
-161.4℃

気体無味無色無臭可燃性物質で、熱や炎にさらされる引火する。しばしば火災の原因となっている。

メタン

英訳・(英)同義/類義語:methane

最も簡単な炭化水素で、温室効果ガス一つCH4

メタン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/12/29 05:02 UTC 版)

メタン: Methan[† 1]: methane[† 2])は、無色透明で無臭の気体(常温の場合)。天然ガスの主成分で、都市ガスに用いられている。メタンは最も単純な構造のアルカンで、1個の炭素原子に4個の水素原子が結合してできた炭化水素である。分子式は CH4和名沼気(しょうき)。CAS登録番号は [74-82-8]。カルバン (carbane) という組織名が提唱されたことがあるが、IUPAC命名法では非推奨である。


注釈

出典

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メタン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/05 09:06 UTC 版)

第26回気候変動枠組条約締約国会議」の記事における「メタン」の解説

メタン (CH4) の排出量削減米国その他国家同意80か国上が2030年までに30%削減することに署名

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/30 08:53 UTC 版)

エネルギー貯蔵」の記事における「メタン」の解説

メタンは分子式が CH4 という最も単純な炭化水素である。メタンは再生可能エネルギーによる電力生産可能である。メタンは水素よりも貯蔵輸送簡単で燃焼方法確立している。 まず、電気分解から酸素水素作る2 H 2 O ⟶ 2 H 2 + O 2 {\displaystyle {\ce {2H2O -> 2H2 + O2}}} 次にサバティエ反応によって水素二酸化炭素反応させ、メタンと作るCO 2 + 4 H 2 ⟶ CH 4 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CO2 + 4H2 -> CH4 + 2H2O}}} メタンは貯蔵しておき、後で発電に使う。リサイクルして電気分解でき、それによって必要な純水の量を減らすことができる。電気分解発生した酸素別に貯蔵して発電時にメタンを燃焼させるのに使えば窒素酸化物発生抑えることができる。メタンを燃焼させると、二酸化炭素生成されるCH 4 + 2 O 2CO 2 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}}} 生成した二酸化炭素再利用してサバティエ反応加速させることができ、電気分解用にリサイクルできる。するとメタンの燃焼生じた二酸化炭素は再びメタンになるので温室効果ガスが全く発生しないこのようにメタン製造発電隣り合わせ行えば全体でサイクル形成できる

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メタン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/04/14 09:30 UTC 版)

地球温暖化の原因」の記事における「メタン」の解説

排出されるメタンガス温室効果ガスの約16%占める。大気中に放出されるメタンの約40%が湿地シロアリからなどの自然起源であり、60%が畜産稲作化石燃料採掘埋め立てバイオマス燃焼どの人起源である。地球上排出または発生するメタンガスは、野牛家畜の牛・羊などによる呼吸だけで25%を超え他に肥料天然ガス水田ゴミ埋め立て化石燃料燃焼などで年に2億5千トン放出されている。2006年FAO報告では、メタンガス37%が畜産から発生しており、主に反芻動物消化器官から発生している。そのため現在、家畜においてはバイオテクノロジーによる飼料開発進められている。海底から噴出するメタンに限定するなら、単体のメタン同様、近年海底内に大量に存在することが発見されメタンハイドレートによる影響も、(発見され間もないために調査不足ながら、)少なからずあるとの主張出てきている(構造生成原因などについては、メタンハイドレート参照)。深海部の平均水温2-3上昇すると、海水接しているメタンハイドレート一気メタンガス変わりメタンハイドレート160以上のメタンとなるとされる。さらに、海底部の水温上昇する環境下では、海水全体温度上昇し二酸化炭素同様、メタンが水中溶けきれず、空中放出されてしまう。メタン単体温暖化係数電磁波吸収率)が高く温暖化現象促進するまた、それがさらに海水温上昇させ、ハイドレート融解影響するといった形で悪循環正のフィードバック)にもつながるとされる。 メタンの赤外吸収ピーク波長は 7.6μm 付近にあり、水蒸気二酸化炭素による赤外吸収ほとんどない領域呼ばれる波長領域(8 - 14μm)に一部吸収重なるため、微量ながらも温暖化効果比較大きいとされる

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メタン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/04/27 08:39 UTC 版)

火星の生命」の記事における「メタン」の解説

火星の大気中の痕跡量のメタンが2003年発見され2004年証明された大気中にこのレベル存在するためには惑星上に供給源があるはずであり、この発見はとても興味もたれた火星1年当た270トンのメタンを生産していると見積もられたが、小惑星衝突による分はそのうち0.8%にしか過ぎない蛇紋岩のような地質供給源になることも考えられるが、現在は火星活動中の火山熱水噴出孔ホットスポット等は見られず、地質的供給源考えにくい。そこでメタン菌のような微生物による供給可能性があるが、まだ証明されてはいない。もし火星微生物がメタンを生産しているとすると、液体存在できるほどの高い温度がある地中深く生息している可能性が高い

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メタン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/12/16 01:47 UTC 版)

火星の大気」の記事における「メタン」の解説

火星気候英語版)」も参照 火星の大気中にppbレベル痕跡量のメタンが存在することが、ゴダード宇宙飛行センター科学者により2003年初め報告された。2004年3月、マーズ・エクスプレス・オービターとカナダ・フランス・ハワイ望遠鏡により、モル分率10 nmol/molで大気中のメタン存在示唆された。 火星のメタンは太陽からの紫外線ですぐに分解されその他の気体化学反応を起こすため、現在の火星の大気中にメタンが存在するためには、継続的に補給する源が必要である現在の光化学モデルだけでは、メタンの急速な生成消滅説明できず、また報告されている空間時間による差異説明できない。メタンは火星の大気突入する隕石によってもたらされているという仮説提案されたが、インペリアル・カレッジ・ロンドン研究者は、この方法で放出されるメタンの量は、測定量を維持するには低すぎることを示した。 メタンはプリュームから発生し、メタンの統計データは、これが3つの個別地域から放出されていることを示唆する真夏北部では、主要なプリューム19,000トンのメタンを含み大気中に1秒当たり0.6kg供給していると推定されている。北緯30°西経260°の地点北緯西経310°の2箇所噴出源があり、年当たりの供給量270トンになることが示唆されている。 研究によると、メタンが破壊されるまでの寿命は、短くて0.6地球年、長くて4地球年までと考えられている。この寿命は、大気循環によりメタン含量地域差が解消されないほどに短い。どちらの場にしても、メタンの破壊寿命は、紫外線による光化学破壊の推定タイムスケール350年まで)と比べて非常に短い。メタンの急速な破壊は、大気からメタンを取り除くのに別の過程関与していることを示唆しており、それは光化学過程よるものよりも100倍から600効率のよいものでなければならない。この説明のつかない急速な破壊は、補給源が非常に活発であることも意味する可能性があるのは、メタンは実は全く消費されておらず季節ごとにクラスレートから蒸発凝固しているに過ぎないとするものである。 メタンの生成地質学的過程原因であるとしても、現在は火星では火山熱水噴出孔活動はなく、地質学的な説明はつかない。メタン菌のような生きた微生物存在は、別の可能性となるが、火星どこにも生命存在するという証拠得られていないロスコスモス欧州宇宙機関は、それぞれのに伴って生じ気体探すことを計画している。地球海では、生物によるメタンの生成エタン発生伴い火山によるメタンの生成二酸化硫黄を伴う。 火星のメタンの起源最大の候補は、非生物学的過程である-岩石反応水の放射線分解黄鉄鉱形成等で水素発生し、その水素一酸化炭素二酸化炭素とのフィッシャー・トロプシュ法でメタンが生成する近年には、火星多く存在することが知られる二酸化炭素カンラン石でから生成されることも示された。この反応必要な高温高圧条件火星表面には存在しないが、地殻中には存在する可能性がある。この過程起こっていることを証明するために、この過程の副産物として生成する蛇紋岩検出されている。もう一つ可能性は包接水和物である。 欧州宇宙機関は、火星の大気中のメタンの分布一様ではなく、水蒸気分布域一致していることを発見した大気上層では、これら2つ気体均一に分布するが、地表近くでは、アラビア大陸エリシウム平原アルカディア名付けられ3つの赤道領域集中するサウスウェスト研究所惑星科学者デヴィッド・グリンスプーンは、水蒸気とメタンの分布一致は、メタンが生物起源である可能性上昇させるものだと信じているが、彼は火星のような荒れ果てた環境生物これほど長い期間どのように生き抜いてきたのかは全くの謎だとも述べている。原始生物惑星表面衝突する流星塵紫外線放射太陽フレア高エネルギー粒子から身を守る天然構造は、洞窟しかなかったと考えられている。 上記の発見とは対照的にエイムズ研究センター惑星科学者ケヴィン・ザーンレらによる研究は、「火星にメタンが存在するという説得力のある証拠はない」と結論付けた。彼らは、今日まで気体観測報告は、地球の大気中のメタンからの干渉周波数である可能性排除できず、信頼できない主張している。さらに、彼らは、火星のメタンを検出したとする観測結果ほとんどは火星にメタンは存在しない矛盾なく解釈することができるとも主張している。 究極的には火星のメタンの起源決定には、将来質量分析器搭載した探査機ランダー火星に送る必要がある地球のメタンの起源を探る努力は、異なるメタンの同位体置換体の測定は、地質学的起源生物学的起源かを区別するのに必要ではなく、エタンのような共生気体存在量測定することで、エタンとメタンの比が0.001以下であれば生物学的起源と言ってよく、その他の起源の場合は、ほぼ等量生成するはずであることを明らかにした。2012年6月火星上の水素とメタンの存在量の比を測定することは、火星の生命存在決定する手助けになると報告された。この科学者によると、約40下の小さな水素/メタン比がは、生命存在示唆するまた、別の科学者最近地球外大気中の水素とメタンの検出法発表した2012年8月火星到着したキュリオシティは、メタンの同位体置換体の違い測定する能力を持つが、このミッション火星のメタンの起源は微生物であると決定されたとしても、生物ローバー届かない地下深く生息しているかもしれないレーザー分光計による最初の測定結果は、着陸地点のメタンの濃度は5ppb以下であること示唆していた。2016年打ち上げ予定されるマーズ・トレース・ガス・オービターは火星のメタンやその分産物ホルムアルデヒドメタノールについてもについてさらに詳細に分析する計画である。

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メタン

出典:『Wiktionary』 (2021/06/20 13:38 UTC 版)

語源

名詞

  1. 1個の炭素原子に4個の水素原子結合した炭化水素湿地腐敗した有機物から発生し「沼気」「泥気」の別称がある。

発音(?)

め↘たん

関連語

翻訳


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