มีเทนคืออะไร (Methane สูตรทางเคมี CH4) ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้

เมื่อเราพูดถึงก๊าซเรือนกระจกและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ คาร์บอนไดออกไซด์มักจะเป็นหัวข้อหลัก แต่มีก๊าซอีกชนิดหนึ่งที่มีศักยภาพมากกว่ามาก แม้ว่าจะพูดถึงน้อยกว่า นั่นก็คือ มีเทน แม้จะมีสัดส่วนน้อยกว่าในชั้นบรรยากาศของเรา

แต่มีเทน (Methane สูตรทางเคมี CH₄) มีบทบาทสำคัญในเรื่องราวของสภาพภูมิอากาศ การทำความเข้าใจว่ามีเทนคืออะไร มาจากไหน และส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร ถือเป็นสิ่งสำคัญในการต่อสู้กับภาวะโลกร้อน

มีเทนคืออะไร?

“มีเทน (Methane)” เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่นและติดไฟได้ง่ายโดยมีสูตรเคมี CH₄ ซึ่งประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน 1 อะตอมที่เชื่อมกับอะตอมไฮโดรเจน 4 อะตอม เป็นไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุดและเป็นองค์ประกอบสำคัญของ “ก๊าซธรรมชาติ” ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการให้ความร้อน การผลิตไฟฟ้า และการปรุงอาหาร

แม้ว่ามีเทนอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลกตามธรรมชาติ แต่กิจกรรมของมนุษย์ได้เพิ่มความเข้มข้นของมีเทนขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างร้ายแรง

แหล่งที่มาของก๊าซมีเทน

มีเทนถูกปล่อยออกมาสู่ชั้นบรรยากาศจากแหล่งทั้งที่เป็นธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น มาวิเคราะห์กัน:

แหล่งธรรมชาติ:

พื้นที่ชุ่มน้ำ: พื้นที่ชุ่มน้ำเป็นแหล่ง CH₄ตามธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุด เมื่อสารอินทรีย์สลายตัวในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน จะเกิดมีเทนขึ้น
ปลวก: เชื่อหรือไม่ ปลวกจะปล่อยมีเทนออกมาผ่านการย่อยขณะที่มันย่อยเซลลูโลสในไม้
มหาสมุทรและแหล่งน้ำจืด: มีเทนบางส่วนถูกปล่อยออกมาจากตะกอนในทะเลสาบ แม่น้ำ และมหาสมุทร
แหล่งทางธรณีวิทยา: มีเทนสามารถหลุดออกมาตามธรรมชาติจากแหล่งกักเก็บใต้ดินผ่านช่องระบายอากาศและรอยเลื่อนได้

แหล่งที่มาจากมนุษย์ :

การสกัดเชื้อเพลิงฟอสซิล: มีเทนเป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติ และสามารถรั่วไหลได้ในระหว่างการขุดเจาะ การสกัด การแปรรูป และการขนส่งเชื้อเพลิงฟอสซิล
การเกษตร: สัตว์เคี้ยวเอื้อง (เช่น วัวและแกะ) ผลิตมีเทนผ่าน “การหมักในลำไส้” ซึ่งเป็นกระบวนการย่อยอาหาร การจัดเก็บปุ๋ยคอกและการปลูกข้าวก็มีส่วนช่วยเช่นกัน
หลุมฝังกลบ: เนื่องจากขยะอินทรีย์สลายตัวแบบไม่ใช้ออกซิเจน จึงปล่อยมีเทนออกมา
การบำบัดน้ำเสีย: การบำบัดน้ำเสียและขยะอุตสาหกรรมมักก่อให้เกิดการปล่อยมีเทน

มีเทนเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์: อะไรแย่กว่ากัน

คาร์บอนไดออกไซด์ได้รับความสนใจมากขึ้นเนื่องจากมีอยู่มากในอากาศ แต่ CH₄มีพลังงานมากกว่า CO₂ ประมาณ 84–87 เท่าในช่วงเวลา 20 ปี เมื่อต้องกักเก็บความร้อนในชั้นบรรยากาศ ในช่วงเวลา 100 ปี ก๊าซมีเทนยังคงมีประสิทธิภาพมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 25 เท่า

นั่นหมายความว่าแม้ปริมาณก๊าซมีเทนที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อภาวะโลกร้อน ในระยะสั้นได้

อย่างไรก็ตาม ก๊าซมีเทนไม่คงอยู่ในชั้นบรรยากาศนานเท่ากับก๊าซ CO₂ ก๊าซ CH₄ มีอายุในชั้นบรรยากาศประมาณ 12 ปี เมื่อเทียบกับก๊าซ CO₂ ซึ่งสามารถคงอยู่ได้เป็นศตวรรษ แต่ในช่วงเวลาดังกล่าว ก๊าซ CH₄จะก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้ก๊าซมีเทนกลายเป็นเป้าหมายสำคัญในความพยายามบรรเทาภาวะโลกร้อน

ก๊าซมีเทนเป็นปัญหาต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (GWP) ของก๊าซมีเทนที่สูงหมายความว่าการมีอยู่ของก๊าซ CH₄ มีเทนในชั้นบรรยากาศสามารถเร่งให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้นได้อย่างรวดเร็ว เมื่อโลกร้อนขึ้น สิ่งนี้อาจนำไปสู่วงจรป้อนกลับเช่น การละลายของชั้นดินเยือกแข็งในอาร์กติกจะปลดปล่อยก๊าซมีเทนออกมาเพิ่มขึ้นอีก ซึ่งทำให้เกิดภาวะโลกร้อนมากขึ้น เป็นต้น

การลดการปล่อยก๊าซมีเทนถือเป็น วิธีที่เร็วที่สุดวิธีหนึ่งในการชะลออัตราการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในอนาคตอันใกล้ ถือเป็นผลที่ได้มาง่ายเมื่อเทียบกับการลด CO₂ เนื่องจากสามารถแก้ไขแหล่งมีเทนจำนวนมาก เช่น การรั่วไหลของก๊าซหรือการจัดการขยะที่ไม่มีประสิทธิภาพ ได้ค่อนข้างเร็วด้วยนโยบายและเทคโนโลยีที่เหมาะสม

มีเทนใช้ได้อย่างไร

แม้ว่าจะมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่มีเทนก็เป็น **แหล่งพลังงานที่สำคัญ** เช่นกัน ใช้ใน:

การให้ความร้อนแก่บ้านและอาคาร
การปรุงอาหารด้วยเตาแก๊ส
การผลิตไฟฟ้า
การผลิตไฮโดรเจนและสารเคมีอื่นๆ ในกระบวนการอุตสาหกรรม

เมื่อเผาไหม้อย่างมีประสิทธิภาพ CH₄จะผลิตคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าถ่านหินหรือน้ำมัน ซึ่งเป็นสาเหตุที่บางครั้งก๊าซธรรมชาติจึงถูกนำมาทำการตลาดในฐานะเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ “สะอาดกว่า” อย่างไรก็ตาม การรั่วไหลของมีเทนที่ไม่ได้เผาไหม้ (เรียกว่า “การปล่อยก๊าซเรือนกระจก”) ในระหว่างการผลิตและการขนส่งอาจชดเชยผลประโยชน์เหล่านี้ได้ หากไม่ได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง