Maakaasun koostumus ja ominaisuudet

Koostumus

Maakaasu on luonnonkaasua ja sen koostumus voi vaihdella eri tuotantolähteillä ⇑ huomattavasti. Metaani on kuitenkin pääkomponentti kaikissa maakaasuissa. Suomeen tuotava siperialainen maakaasu on n. 98-prosenttisesti metaania. Tällainen maakaasu sopii erinomaisesti polttoon, sen sijaan raaka-ainekäytössä runsaammin metaania raskaampia hiilivetyjä ⇑ sisältävälle maakaasulle löytyy enemmän käyttösovelluksia.

Lämpöarvo

Kaasujen energiakäyttöä ajatellen keskeisin polttotekninen ominaisuus on niiden lämpöarvo ⇑. Polttoaineilla on kaksi lämpöarvoa: alempi (tehollinen) ja ylempi (kalorimetrinen) lämpöarvo. Ylempi lämpöarvo sisältää savukaasujen sisältämän vesihöyryn lauhtumislämmön. Koska maakaasu on rikitöntä, voidaan osa lauhtumislämmöstä hyödyntää eli savukaasut jäähdyttää alle vesikastepisteen ⇑ (esim. kondenssikattilat ), jolloin hyötysuhde paranee merkittävästi.

Tiheys

Kaasun tiheys ⇑ voidaan laskea normaaliolotilassa (lämpötila 0 °C, paine 1,01325 bar) jakamalla molekyylipaino moolin tilavuudella 22,414 litraa. Kaasun tiheyksiä verrataan usein ilman tiheyteen. Suhteellisella tiheydellä ⇑  on merkitystä esim. suutinvirtauksia mitoitettaessa tai arvioitaessa kaasun käyttäytymistä vuototapauksissa. Maakaasun tiheys on likimain puolet ilman tiheydestä, kun esim. nestekaasu on selvästi ilmaa raskaampaa.

Kaasuryhmät ja Wobbe-arvo

Eri energiakaasut luokitellaan kolmeen kaasuryhmään ja niiden alaryhmiin ⇑ niiden lämpöarvon ja tiheyden avulla lasketun Wobbe-arvon perusteella. Erilaiset maakaasut kuuluvat toiseen kaasuryhmään ja esimerkiksi Suomessa käytettävä maakaasu toisen kaasuryhmän alaryhmään H (= korkean lämpöarvon maakaasu). Kaasujen luokittelu on tärkeää, koska vain Wobbe-arvoltaan samansuuruisia kaasuja voidaan käyttää samassa kaasulaitteessa tai –polttimessa ilman suuttimen tai paineensäätimen muutoksia. Myös kaasulaitteet jaetaan samasta syystä useaan eri laiteluokkaan.

Muita ominaisuuksia

Metaanin kiehumispiste on –161,5 °C, jonka alle jäähdyttämällä maakaasu voidaan siis nesteyttää. Nesteytettynä maakaasun tilantarve on noin 1/600 alkuperäisestä kaasumaisen olomuodon vaatimasta tilavuudesta. Tällä on suuri merkitys maakaasua kuljetettaessa tai varastoitaessa. Metaanin, propaanin ja butaanin keskeisimmät ominaisuudet on koottu ominaisuustaulukkoon ⇑.